WO2019087910A1 - インペラ - Google Patents

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WO2019087910A1
WO2019087910A1 PCT/JP2018/039599 JP2018039599W WO2019087910A1 WO 2019087910 A1 WO2019087910 A1 WO 2019087910A1 JP 2018039599 W JP2018039599 W JP 2018039599W WO 2019087910 A1 WO2019087910 A1 WO 2019087910A1
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central shaft
fluid
flow
shaft portion
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Inventor
周平 増田
Original Assignee
株式会社エンプラス
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps

Definitions

  • the present invention relates to an impeller for use in a centrifugal blower or the like, and relates to an impeller that allows fluid flowing in along the axial direction to flow radially outward.
  • the velocity triangle has a circumferential velocity vector U from the inflow side of the impeller 100, an absolute velocity vector V of the fluid on the inflow side of the impeller 100, and a base point of the absolute velocity vector V It is formed by a relative velocity vector W directed to the base point of the velocity vector U.
  • the blade angle ⁇ on the fluid inflow side is set to an angle smaller by 10 ° to 15 ° than the angle formed by the direction of the axial flow and the relative velocity vector W.
  • the blade angle ⁇ is determined from the use conditions of the impeller 100 such as the number of rotations, the flow rate, and the flow velocity, the blade angle ⁇ can not be freely determined regardless of the use condition of the impeller 100. There were few design freedom of 101.
  • the present invention provides an impeller having a structure that can efficiently deliver fluid even if the blade angle is determined regardless of the operating conditions of the impeller.
  • the present invention has a central shaft portion 3 and a plurality of blades 5 formed around the central shaft portion 3, and the central shaft portion 3 is rotated by rotating about the axial center CL of the central shaft portion 3.
  • the present invention relates to the impeller 1 which causes the fluid flowing in between the blades 5 adjacent to each other from the direction along the axial center CL to flow out radially outward.
  • the tip portion 13 on the fluid inflow side of the central shaft portion 3 is provided with a flow velocity increasing body 6 for increasing the flow velocity of the fluid flowing between the blades 5 and 5.
  • the flow velocity increasing body 6 has an upstream portion 6b having an outer diameter gradually increasing from the end portion on the flow direction upstream side of the fluid toward the flow direction downstream side of the fluid, and the upstream portion 6b and the above And a downstream portion 6c located between the central shaft portion 3 and the fluid inflow side tip portion 13 and having a constricted portion 14 having a diameter smaller than the maximum outer diameter of the upstream portion 6b. It is.
  • the impeller according to the present invention is capable of increasing the flow velocity of the fluid flowing between the blades by the flow velocity increasing member, making the absolute velocity and relative velocity of the fluid into preferable values according to the blade angle, and efficiently delivering the fluid Therefore, the blade angle can be determined regardless of the use condition of the impeller, and the design freedom of the blade can be increased.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the impeller
  • FIG. 1 (b) is a front view of the impeller
  • FIG. 1 (c) is a back view of the impeller
  • FIG. d) is an external appearance perspective view which looked the impeller from diagonally upward.
  • Fig.2 (a) is a longitudinal cross-sectional view (sectional view cut
  • FIG.2 (b) is FIG. It is an enlarged view of B1 part of the impeller shown to (a).
  • FIG.3 (a) is a figure which shows the relationship between the blade
  • FIG.3 (b) is a figure which shows the relationship between the blade of the impeller based on the Example of this invention, and a velocity triangle.
  • It is a figure which shows the modification 1 of the impeller concerning this invention, and is a figure which expands and shows the flow-rate increase body of an impeller.
  • the efficiency of the impeller 1 according to the modification 1 (the efficiency shown by the solid line in FIG. 5) is compared with the efficiency of the conventional impeller (the impeller without the flow velocity increasing body 6) (the efficiency shown by the dotted line in FIG. 5)
  • FIG. 6 (a) is a longitudinal sectional view showing a second modification of the impeller according to the present invention
  • FIG. 6 (a) is a view showing a state in which the flow velocity increasing body is separated from the central shaft of the impeller; It is a figure which shows the state which fixed the flow rate increase body to the part.
  • FIG. 7 (a) is a figure which shows the state which isolate
  • FIG.7 (b) is a central axis of an impeller. It is a figure which shows the state which fixed the flow rate increase body to the part.
  • FIG. 1 and 2 show an impeller 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 1 (a) is a plan view of the impeller 1
  • FIG. 1 (b) is a front view of the impeller 1
  • FIG. 1 (c) is a rear view of the impeller 1
  • FIG. 1 (d) is a plan view. It is the external appearance perspective view which looked the impeller 1 from diagonally upward.
  • 2 (a) is a longitudinal sectional view of the impeller according to the embodiment of the present invention (a sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 1 (a))
  • FIG. 2 (b) is a sectional view thereof. It is an enlarged view of B1 part of the impeller shown to Fig.2 (a).
  • the impeller 1 includes a cylindrical central shaft portion 3 in which a shaft hole 2 is formed, a substantially tapered blade support portion 4 integrally formed on the outer peripheral side of the central shaft portion 3, and a central portion A plurality of blades 5 formed across the outer peripheral surface 3 a of the shaft 3 and the outer surface 4 a of the blade support 4 and formed at equal intervals around the central shaft 3, and the fluid of the central shaft 3 And a flow rate increasing body 6 integrally formed at the leading end portion on the inflow side.
  • the impeller 1 of such a structure is accommodated in the case 7 etc. of a centrifugal blower (refer Fig.2 (a)).
  • the central shaft portion 3 is formed such that the shaft hole 2 opens toward the back surface side (lower side of FIG. 2A) of the impeller 1. Further, the central shaft portion 3 is formed with a central hole 8 penetrating along the axial center CL from the center of the bottom surface 2 a of the shaft hole 2 to the tip surface 6 a of the flow velocity increasing body 6.
  • the blade 5 is in the form of a thin plate, and is spirally formed at a constant twist angle from the one end 10 side along the axial center CL of the central shaft portion 3 to the other end 11 side.
  • the twisting direction of the blade 5 is, as shown in FIG. 1A, when the impeller 1 is rotated in the counterclockwise direction (the counterclockwise direction), one end 10 side of the center shaft 3 along the axis CL Is formed to be twisted in the clockwise direction (clockwise direction) toward the other end 11 side.
  • the blade support portion 4 connects the plurality of blades 5 and forms the bottom of the flow path between the adjacent blades 5 and 5, and has a thickness dimension similar to the thickness dimension of the central shaft portion 3. It is a plate-like body formed in
  • the outer surface 4 a of the blade supporting portion 4 is a fluid which has flowed in between the adjacent blades 5 and 5 from the direction along the axial center CL of the central axial portion 3 and is radially outside the axial center CL of the central axial portion 3. It has a curved surface that guides smoothly towards the side.
  • a hollow portion 12 having a substantially triangular cross section along the axial center CL of the central shaft portion 3 is formed. .
  • the flow rate increasing body 6 has an upstream portion 6b whose diameter is gradually increased from the tip surface 6a (the end portion on the upstream side in the fluid flow direction) toward the fluid flow direction downstream side, the upstream portion 6b and the center And a downstream portion 6c located between the shaft portion 3 and the fluid inflow side tip portion 13 and having a constricted portion 14 having a diameter smaller than the maximum outer diameter of the upstream portion 6b. .
  • the flow velocity increaser 6 has a smooth surface (a pressure drop causing a pressure loss) from the tip surface 6a to the tip portion 13 of the central shaft 3 (the end downstream of the fluid flow direction), the pressure loss So that there are no steps or the like that cause Further, the flow velocity increasing body 6 has an external appearance like a cylindrical body, and a central hole 8 extending from the central shaft 3 penetrates along the axial center CL.
  • the flow velocity increasing body 6 reduces the flow passage cross-sectional area of the fluid introduction passage 7 a of the case 7 and restricts the flow of fluid flowing in the fluid introduction passage 7 a. The flow velocity of the fluid flowing between the blades 5 and 5 of the impeller 1 is increased.
  • the flow velocity increasing body 6 since the flow velocity increasing body 6 has the constricted portion 14 formed downstream of the maximum diameter position 15 in the fluid flow direction, it flows between the blades 5 and 5 of the impeller 1 as compared with the case without the constricted portion 14. The flow rate per unit time of the fluid can be increased.
  • the flow velocity increasing body 6 is smoothly connected to the distal end portion 13 of the central shaft portion 3 without any step.
  • FIG. 3 shows the relationship between the vanes 101 of the conventional impeller (impeller without the flow velocity increasing member) 100 and the velocity triangle (FIG. 3 (a)), and the blades 5 of the impeller 1 according to the embodiment of the present invention and the velocity triangle. And FIG. 3 (b)) in comparison with FIG.
  • the peripheral velocity vector U, the absolute velocity vector V, and the relative velocity vector W are determined from the use conditions of the impeller 100 such as the number of revolutions, flow rate, and flow velocity.
  • the angle is set to be 10 ° to 15 ° smaller than the angle ⁇ between the direction of flow and the relative velocity vector W. As a result, the conventional impeller 100 can not set the blade angle ⁇ arbitrarily.
  • the blade angle ⁇ is arbitrarily set, and the direction of the relative velocity vector W2 and the blades 5 are The shape of the flow velocity increasing body 6 is determined such that the sum ( ⁇ + ⁇ ) of the angle ⁇ (10 ° to 15 °) and the blade angle ⁇ coincides with the angle between the direction of axial flow and the relative velocity vector W2.
  • the impeller 1 of this embodiment makes the absolute velocity V2 of the fluid passing through the flow velocity increasing body 6 larger than the absolute velocity V1 of the fluid in the conventional impeller 100 (V2> V1), and passes the flow velocity increasing body 6
  • V2> V1 the absolute velocity of the fluid in the conventional impeller 100
  • W2> W1 the relative velocity W1 of the fluid in the conventional impeller 100
  • the flow velocity increasing member 6 increases the flow velocity of the fluid flowing between the blades 5 and 5, and the absolute velocity V2 of the fluid and the relative velocity W2 correspond to the blade angle ⁇ . Because the fluid can be efficiently sent, the blade angle ⁇ can be determined regardless of the use conditions of the impeller 1, and the design freedom of the blade 5 can be increased.
  • FIG. 4 is a view showing a modification 1 of the impeller 1 according to the present embodiment, and is a view showing the flow velocity increasing body 6 of the impeller 1 in an enlarged manner.
  • a plurality of rib-like projections 16 extending in the direction along the streamline of the fluid passing through the flow velocity increasing body 6 are provided along the outer peripheral surface 6 d of the flow velocity increasing body 6. It is formed.
  • the rib-like projections 16 formed on the outer peripheral surface 6 d of the flow velocity increasing body 6 exert a rectifying function to reduce the flow resistance of the fluid passing through the flow velocity increasing body 6.
  • FIG. 5 shows the efficiency of the impeller 1 according to this modification (the efficiency shown by the solid line in FIG. 5) and the efficiency of the conventional impeller (the impeller not provided with the flow velocity increasing body 6) (the efficiency shown by the dotted line in FIG. In contrast to FIG. As shown in FIG. 5, when the impeller 1 according to the present modification is used in a centrifugal blower or the like, the efficiency can be improved as compared with the case where a conventional impeller is used.
  • a plurality of rib-like protrusions 16 are provided on the outer peripheral surface 6 d of the flow velocity increasing body 6.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a groove extending in a direction along the can be formed instead of the rib-like protrusion 16.
  • FIG. 6 is a view showing a second modification of the impeller 1 according to this embodiment, and is a longitudinal sectional view of the impeller 1.
  • FIG. 6 (a) is a longitudinal sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is separated from the central shaft portion 3.
  • FIG. 6 (b) is a longitudinal sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is fixed to the central shaft portion 3.
  • FIG. 6 is a view showing a second modification of the impeller 1 according to this embodiment, and is a longitudinal sectional view of the impeller 1.
  • FIG. 6 (a) is a longitudinal sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is separated from the central shaft portion 3.
  • FIG. 6 (b) is a longitudinal sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is fixed to the central shaft portion 3.
  • the flow velocity increasing body 6 is formed separately from the central shaft portion 3 of the impeller 1 and protrudes from the central hole 8 of the central shaft portion 3 of the impeller 1 and penetrates along the axial center CL.
  • the screw 18 is screwed onto the male screw portion 20 of the shaft 18 to be fixed to the tip end portion of the central shaft portion 3 of the impeller 1.
  • the impeller 1 is tightened and fixed to the shaft 18 by the flow velocity increasing body 6 by screwing the flow velocity increasing body 6 to the male screw portion 20 of the shaft 18.
  • the impeller 1 is easily separated from the shaft 18 by separating the flow rate increaser 6 from the external thread 20 of the shaft 18.
  • FIG. 7 is a view showing a third modification of the impeller 1 according to this embodiment, and is a longitudinal sectional view of the impeller 1.
  • FIG. 7A is a longitudinal cross-sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is separated from the central shaft portion 3.
  • FIG. 7 (b) is a longitudinal sectional view of the impeller 1 showing a state in which the flow velocity increasing body 6 is fixed to the central shaft portion 3.
  • the flow velocity increasing body 6 is formed separately from the central shaft portion 3 of the impeller 1, and the male screw portion 21 integrally formed along the axial center CL is formed on the central shaft portion 3 of the impeller 1.
  • the male screw portion 21 can be fixed to the distal end portion 13 of the central shaft portion 3.
  • the impeller 1 is tightened and fixed to the shaft 18 by the flow velocity increasing body 6 by screwing the male screw portion 21 of the flow velocity increasing body 6 with the female screw portion 22 of the shaft 18. Further, the impeller 1 is easily separated from the shaft 18 by separating the flow rate increaser 6 from the internal thread 22 of the shaft 18.
  • the impeller 1 which concerns on a present Example and each modification is not limited when forming the whole with a synthetic resin material, You may form the whole with a metal material, A part (for example, flow-rate increase body 6) is metal It may be formed of a material, and the other part may be formed of a synthetic resin material.
  • the impeller 1 which concerns on the modification 2 and the modification 3 illustrated the aspect which clamps and fixes the flow-rate increase body 6 to the central axis part 3 with a screw (male screw part 20,21, female screw part 17,22),
  • the flow rate increasing body 6 may be welded to the central shaft 3 or fixed with an adhesive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

【課題】羽根角度をインペラの使用条件に関わらず決定しても、流体を効率良く送ることができる構造のインペラを提供する。 【解決手段】インペラ１は、中心軸部３とその中心軸部３の周囲に複数形成された羽根５とを有し、中心軸部３の軸心ＣＬを中心として回転することにより、中心軸部３の軸心ＣＬに沿った方向から隣り合う羽根５，５間に流入した流体を径方向外方側へ向けて流出させる。中心軸部３の先端部分１３には、羽根５，５間に流入する流体の流速を増す流速増加体６が設けられている。流速増加体６は、流体の流動方向上流側の端部から流体の流動方向下流側へ向かうにしたがって外径寸法を漸増させる上流側部分６ｂと、この上流側部分６ｂと中心軸部３の先端部分１３との間に位置し、上流側部分６ｂの最大外径よりも小径のくびれ部分１４が形成された下流側部分６ｃと、を有している。

Description

インペラ
　この発明は、遠心式ブロワ等に使用されるインペラであって、軸方向に沿って流入した流体を径方向外方へ向けて流出させるインペラに関する。
　遠心式ブロワ等に使用されるインペラは、流体を効率良く送るために、流入側の羽根角度を速度三角形の理論に基づいた角度にするのが一般的である（特許文献１参照）。
　すなわち、図３（ａ）に示すように、速度三角形は、インペラ１００の流入側の周速度ベクトルＵと、インペラ１００の流入側の流体の絶対速度ベクトルＶと、絶対速度ベクトルＶの基点から周速度ベクトルＵの基点に向かう相対速度ベクトルＷとで形作られる。そして、流体流入側の羽根角度αは、軸流流れの方向と相対速度ベクトルＷとのなす角よりも１０°～１５°小さい角度に設定される。
特開２０１１－１３２８１０号公報
　しかしながら、従来のインペラ１００は、回転数、流量、流速等のインペラ１００の使用条件から羽根角度αが決定されるため、インペラ１００の使用条件に関わらず羽根角度αを自由に決定できず、羽根１０１の設計自由度が少なかった。
　そこで、本発明は、羽根角度をインペラの使用条件に関わらず決定しても、流体を効率良く送ることができる構造のインペラを提供する。
　本発明は、中心軸部３と前記中心軸部３の周囲に複数形成された羽根５とを有し、前記中心軸部３の軸心ＣＬを中心として回転することにより、前記中心軸部３の軸心ＣＬに沿った方向から隣り合う前記羽根５，５間に流入した流体を径方向外方側へ向けて流出させるインペラ１に関するものである。本発明において、前記中心軸部３の流体流入側の先端部分１３には、前記羽根５，５間に流入する前記流体の流速を増す流速増加体６が設けられている。また、前記流速増加体６は、前記流体の流動方向上流側の端部から前記流体の流動方向下流側へ向かうにしたがって外径寸法を漸増させる上流側部分６ｂと、この上流側部分６ｂと前記中心軸部３の流体流入側の先端部分１３との間に位置し、前記上流側部分６ｂの最大外径よりも小径のくびれ部分１４が形成された下流側部分６ｃと、を有する円柱状体である。
　本発明に係るインペラは、流速増加体が羽根間に流入する流体の流速を増加させ、流体の絶対速度及び相対速度を羽根角度に応じた好ましい数値にすることができ、流体を効率良く送ることができるため、インペラの使用条件に関わらず羽根角度を決定することができ、羽根の設計自由度を大きくすることができる。
本発明の実施例に係るインペラを示す図であり、図１（ａ）がインペラの平面図、図１（ｂ）がインペラの正面図、図１（ｃ）がインペラの裏面図、図１（ｄ）がインペラを斜め上方から見た外観斜視図である。 図２（ａ）は本発明の実施例に係るインペラの縦断面図（図１（ａ）のＡ１－Ａ１線に沿って切断して示す断面図）であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示したインペラのＢ１部の拡大図である。 図３（ａ）は従来のインペラの羽根と速度三角形との関係を示す図であり、図３（ｂ）は本発明の実施例に係るインペラの羽根と速度三角形との関係を示す図である。 本発明に係るインペラの変形例１を示す図であり、インペラの流速増加体を拡大して示す図である。 変形例１に係るインペラ１の効率（図５中において、実線で示す効率）と従来のインペラ（流速増加体６を設けないインペラ）の効率（図５中において、点線で示す効率）とを対比して示す図である。 本発明に係るインペラの変形例２を示す縦断面図であり、図６（ａ）はインペラの中心軸部から流速増加体を分離した状態を示す図、図６（ｂ）はインペラの中心軸部に流速増加体を固定した状態を示す図である。 本発明に係るインペラの変形例３を示す縦断面図であり、図７（ａ）はインペラの中心軸部から流速増加体を分離した状態を示す図、図７（ｂ）はインペラの中心軸部に流速増加体を固定した状態を示す図である。
　以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
　図１及び図２は、本発明の実施例に係るインペラ１を示す図である。なお、図１（ａ）はインペラ１の平面図であり、図１（ｂ）はインペラ１の正面図であり、図１（ｃ）はインペラ１の裏面図であり、図１（ｄ）はインペラ１を斜め上方から見た外観斜視図である。また、図２（ａ）は本発明の実施例に係るインペラの縦断面図（図１（ａ）のＡ１－Ａ１線に沿って切断して示す断面図）であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示したインペラのＢ１部の拡大図である。
　本実施例に係るインペラ１は、軸穴２が形成された円筒状の中心軸部３と、この中心軸部３の外周側に一体に形成された略テーパ形状の羽根支持部４と、中心軸部３の外周面３ａ及び羽根支持部４の外表面４ａに跨って形成され且つ中心軸部３の周囲に等間隔で位置するように複数形成された羽根５と、中心軸部３の流体流入側の先端部分に一体に形成された流速増加体６と、を有している。このような構造のインペラ１は、遠心式ブロワのケース７等に収容される（図２（ａ）参照）。
　中心軸部３は、軸穴２がインペラ１の裏面側（図２（ａ）の下方側）に向かって開口するように形成されている。また、中心軸部３は、軸穴２の底面２ａの中央から流速増加体６の先端面６ａまで軸心ＣＬに沿って貫通する中心穴８が形成されている。
　羽根５は、薄板状であり、中心軸部３の軸心ＣＬに沿った一端１０側から他端１１側に向かって一定のねじれ角で螺旋状に形成されている。この羽根５のねじれ方向は、図１（ａ）に示すように、インペラ１が反時計回り方向（左回り方向）に回転させられる場合、中心軸部３の軸心ＣＬに沿った一端１０側から他端１１側へ向かって時計回り方向（右回り方向）のねじれとなるように形成されている。
　羽根支持部４は、複数の羽根５を接続し、且つ、隣り合う羽根５，５間の流路の底面を形作るようになっており、中心軸部３の肉厚寸法と同様の肉厚寸法に形成された板状体である。この羽根支持部４の外表面４ａは、中心軸部３の軸心ＣＬに沿った方向から隣り合う羽根５，５間に流入した流体を中心軸部３の軸心ＣＬに直交する径方向外方側へ向けて滑らかに案内する湾曲面状になっている。この羽根支持部４の裏面４ｂと中心軸部３の外周面３ａとの間には、中心軸部３の軸心ＣＬに沿った断面形状が略三角形状の肉抜き部１２が形成されている。
　流速増加体６は、先端面６ａ（流体の流動方向上流側の端部）から流体の流動方向下流側へ向かうにしたがって外径寸法を漸増させる上流側部分６ｂと、この上流側部分６ｂと中心軸部３の流体流入側の先端部分１３との間に位置し、上流側部分６ｂの最大外径よりも小径のくびれ部分１４が形成された下流側部分６ｃと、を有する円柱状体である。この流速増加体６は、外表面が先端面６ａから中心軸部３の先端部分１３（流体の流動方向下流側の端部）まで滑らかに（圧力損失を生じさせるような尖った部分、圧力損失を生じさせるような段差部分等が無いように）形成されている。また、この流速増加体６は、円柱状体のような外観形状であり、中心軸部３から延びる中心穴８が軸心ＣＬに沿って貫通している。このような流速増加体６は、インペラ１がケース７内に収容されると、ケース７の流体導入路７ａの流路断面積を小さくし、流体導入路７ａを流動する流体の流れを絞り、インペラ１の羽根５，５間に流入する流体の流速を増加させる。しかも、流速増加体６は、最大径位置１５よりも流体流動方向下流側にくびれ部分１４が形成されているため、くびれ部分１４が無い場合と比較し、インペラ１の羽根５，５間に流入する流体の単位時間当たりの流量を増やすことができる。なお、流速増加体６は、中心軸部３の先端部分１３に段差を生じることなく滑らかに接続される。
　図３は、従来のインペラ（流速増加体を設けないインペラ）１００の羽根１０１と速度三角形との関係（図３（ａ））と、本発明の実施例に係るインペラ１の羽根５と速度三角形との関係（図３（ｂ））と、を対比して示す図である。
　図３（ａ）に示す従来のインペラ１００は、回転数、流量、流速等のインペラ１００の使用条件から周速度ベクトルＵ、絶対速度ベクトルＶ、及び相対速度ベクトルＷが定まり、羽根角度αが軸流流れの方向と相対速度ベクトルＷとのなす角θよりも１０°～１５°小さい角度に設定される。その結果、従来のインペラ１００は、羽根角度αを任意に設定することができなかった。
　図３（ｂ）に示す本実施例のインペラ１は、周速度ベクトルＵが従来のインペラ１００と同一である場合、羽根角度αを任意に設定し、相対速度ベクトルＷ２の向きと羽根５とがなす角度θ（１０°～１５°）と羽根角度αとの和（α＋θ）が軸流流れの方向と相対速度ベクトルＷ２とのなす角度に一致するように流速増加体６の形状を決定する。このような本実施例のインペラ１は、流速増加体６を通過した流体の絶対速度Ｖ２を従来のインペラ１００における流体の絶対速度Ｖ１よりも大きくし（Ｖ２＞Ｖ１）、流速増加体６を通過した流体の相対速度Ｗ２を従来のインペラ１００における流体の相対速度Ｗ１よりも大きくする（Ｗ２＞Ｗ１）ことにより、従来のインペラ１００の羽根角度αよりも小さな羽根角度αにすることができる。その結果、本実施例に係るインペラ１は、射出成形によって製造する場合、金型から円滑に離型することが可能になり、生産性が向上する。
　以上のような構成の本実施例に係るインペラ１は、流速増加体６が羽根５，５間に流入する流体の流速を増加させ、流体の絶対速度Ｖ２及び相対速度Ｗ２を羽根角度αに応じた好ましい数値にすることができ、流体を効率良く送ることができるため、インペラ１の使用条件に関わらず羽根角度αを決定することができ、羽根５の設計自由度を大きくすることができる。
　　（変形例１）
　図４は、本実施例に係るインペラ１の変形例１を示す図であり、インペラ１の流速増加体６を拡大して示す図である。
　図４に示すように、本変形例に係るインペラ１は、流速増加体６を通過する流体の流線に沿った方向に延びるリブ状突起１６が流速増加体６の外周面６ｄに沿って複数形成されている。このような本変形例に係るインペラ１は、流速増加体６の外周面６ｄに形成されたリブ状突起１６が整流機能を発揮し、流速増加体６を通過する流体の流動抵抗を低減することができる。
　図５は、本変形例に係るインペラ１の効率（図５中において、実線で示す効率）と従来のインペラ（流速増加体６を設けないインペラ）の効率（図５中において、点線で示す効率）とを対比して示す図である。この図５に示すように、本変形例に係るインペラ１は、遠心式ブロワ等に使用された場合、従来のインペラを使用した場合と比較して、効率を向上させることができる。
　なお、本変形例に係るインペラ１は、リブ状突起１６が流速増加体６の外周面６ｄに複数設けられる態様を例示したが、これに限られず、流速増加体６を通過する流体の流線に沿った方向に延びる溝がリブ状突起１６に代えて形成されてもよい。
　　（変形例２）
　図６は、本実施例に係るインペラ１の変形例２を示す図であり、インペラ１の縦断面図である。なお、図６（ａ）は、流速増加体６を中心軸部３から分離した状態を示すインペラ１の縦断面図である。また、図６（ｂ）は、流速増加体６を中心軸部３に固定した状態を示すインペラ１の縦断面図である。
　図６に示すように、流速増加体６は、インペラ１の中心軸部３と別に形成し、軸心ＣＬに沿って貫通する雌ねじ部１７をインペラ１の中心軸部３の中心穴８から突出する軸１８の雄ねじ部２０に螺合して、インペラ１の中心軸部３の先端部分に固定できるようになっている。なお、インペラ１は、流速増加体６を軸１８の雄ねじ部２０に螺合することにより、軸１８に流速増加体６で締め付け固定される。また、インペラ１は、流速増加体６を軸１８の雄ねじ部２０から分離することにより、軸１８から容易に分離される。
　　（変形例３）
　図７は、本実施例に係るインペラ１の変形例３を示す図であり、インペラ１の縦断面図である。なお、図７（ａ）は、流速増加体６を中心軸部３から分離した状態を示すインペラ１の縦断面図である。また、図７（ｂ）は、流速増加体６を中心軸部３に固定した状態を示すインペラ１の縦断面図である。
　図７に示すように、流速増加体６は、インペラ１の中心軸部３と別に形成し、軸心ＣＬに沿って一体に形成された雄ねじ部２１をインペラ１の中心軸部３に形成された中心穴８に挿通し、雄ねじ部２１をインペラ１の軸穴２に嵌合された軸１８の雌ねじ部２２に螺合することにより、中心軸部３の先端部分１３に固定できるようになっている。なお、インペラ１は、流速増加体６の雄ねじ部２１を軸１８の雌ねじ部２２に螺合することにより、軸１８に流速増加体６で締め付け固定される。また、インペラ１は、流速増加体６を軸１８の雌ねじ部２２から分離することにより、軸１８から容易に分離される。
　　（その他の変形例）
　本実施例及び各変形例に係るインペラ１は、全体を合成樹脂材料で形成する場合に限定されず、全体を金属材料で形成してもよく、一部（例えば、流速増加体６）を金属材料で形成し、他部を合成樹脂材料で形成してもよい。
　また、変形例２及び変形例３に係るインペラ１は、流速増加体６をねじ（雄ねじ部２０，２１、雌ねじ部１７，２２）で中心軸部３に締め付け固定する態様を例示したが、これに限られず、流速増加体６を中心軸部３に溶着するか、又は接着剤で固定してもよい。
　１……インペラ、３……中心軸部、５……羽根、６……流速増加体、６ｂ……上流側部分、６ｃ……下流側部分、１３……先端部分、１４……くびれ部分、ＣＬ……軸心

Claims (5)

  1. 　中心軸部と前記中心軸部の周囲に複数形成された羽根とを有し、前記中心軸部の軸心を中心として回転することにより、前記中心軸部の軸心に沿った方向から隣り合う前記羽根間に流入した流体を径方向外方側へ向けて流出させるインペラにおいて、
    　前記中心軸部の流体流入側の先端部分には、前記羽根間に流入する前記流体の流速を増す流速増加体が設けられ、
    　前記流速増加体は、前記流体の流動方向上流側の端部から前記流体の流動方向下流側へ向かうにしたがって外径寸法を漸増させる上流側部分と、この上流側部分と前記中心軸部の流体流入側の先端部分との間に位置し、前記上流側部分の最大外径よりも小径のくびれ部分が形成された下流側部分と、を有する円柱状体である、
    　ことを特徴とするインペラ。
  2. 　前記流速増加体は、前記流体の流動方向上流側の端部から前記流体の流動方向下流側の端部まで滑らかに形成された、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のインペラ。
  3. 　前記流速増加体は、流線に沿った方向に延びるリブ状突起又は溝が外周面に沿って複数形成された、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインペラ。
  4. 　前記流速増加体は、前記中心軸部に一体に形成された、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインペラ。
  5. 　前記流速増加体は、前記中心軸部に固定された、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインペラ。
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