JPH0519599U - 軸流フアンのエアセパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアセパレータ内における圧力損失が低下し
て循環性が良くなることを目的とする。 【構成】 ケーシング外周に環状に設けられ動翼の上流
側先端と対峙して入口を有するとともに上流側に出口が
開口し内部に流れを軸方向に整流する複数の整流ベーン
が設けられた軸流ファンのエアセパレータにおける外壁
の入口側側壁を上流側に傾斜させて設けて構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種気体の送気などに適用される軸流ファンのエアセパレータに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

図３および図４は従来の軸流ファンに使用されているエアセパレータの説明図 である。図３において、本エアセパレータは軸流ファンの低流量域における不安 定な特性を改善するために軸流ファンのケーシング６の外周に環状に設けられて おり、１はロータ、２は動翼、３は動翼２の先端、６はケーシング、４は動翼２ の先端３から上流側のケーシング６の一部を切欠いて作られたエアセパレータの 外壁、５はエアセパレータの内壁、７は外壁４と内壁５との間に取付けられた複 数の整流ベーンで、循環する流れをロータ軸方向に整流するように配列されてい る。１０，１１はそれぞれエアセパレータ外壁４の前壁および後壁で、ロータ軸 に対して垂直に設けられている。

【０００３】 軸流ファンの流量を絞り込んでいくと、動翼２の先端３の一部に流れの小さな 逆流部が発生する。これが次第に成長して旋回失速や逆流領域ができて軸流ファ ンの失速が起こるのであるが、エアセパレータを装備することによりケーシング ６の動翼２の先端３の前縁側が開口し、逆流部が遠心力により矢印８で示すよう にエアセパレータ内に入り込む。逆流部は動翼２とともに回転しており、主流部 よりも回転速度が速いので遠心力も大きい。そして、エアセパレータ内に入り込 んだ逆流部はエアセパレータ内で転向して整流ベーン７により軸方向に整流され 、矢印９で示すように動翼２上流側の流れに合流する。このように逆流部が循環 することにより流れが安定し、軸流ファンの失速が起こるのを遅らせる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

図４は或る軸流ファンの特性曲線図である。図において実線がエアセパレータ を設けない場合の特性曲線で、例えば点３２における流量、圧力で軸流ファンの 失速或いはサージングが生ずる。点線はエアセパレータを設けた場合の特性曲線 で、この場合は点３２をはるかに越えて流量を絞り込んでも軸流ファンの失速を 生じない。

【０００５】 上記のように軸流ファンのエアセパレータは流れの逆流部をエアセパレータ内 に循環させてこの循環流を整流し、上流側の流れに合流させるものであるため、 このエアセパレータにおける循環性の良し悪しが軸流ファンに失速が起きるのを 遅くして軸流ファンの特性を向上させる効果に影響する。従って、軸流ファンの 特性をさらに向上させるためにはエアセパレータにおける循環性を改善する必要 がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る軸流ファンのエアセパレータは上記課題の解決を目的にしており 、ケーシング外周に環状に設けられ動翼の上流側先端と対峙して入口を有すると ともに上流側に出口が開口し内部に流れを軸方向に整流する複数の整流ベーンが 設けられた軸流ファンのエアセパレータにおいて、外壁の入口側側壁を上流側に 傾斜させて設けた構成を特徴とする。

【０００７】 また、本考案に係る軸流ファンのエアセパレータは、上記構成の他にさらに外 壁の出口側側壁を上流側に傾斜させて設けた構成を特徴とする。

【０００８】

【作用】

即ち、本考案に係る軸流ファンのエアセパレータにおいては、ケーシング外周 に環状に設けられ動翼の上流即先端と対峙して入口を有するとともに上流側に出 口が開口し内部に流れを軸方向に整流する複数の整流ベーンが設けられた軸流フ ァンのエアセパレータにおける外壁の入口側側壁が上流側に傾斜して設けられて おり、これによって動翼の先端に発生する流れの逆流部がエアセパレータ内の整 流ベーンに一様に流入し易くなり、エアセパレータ内における圧力損失が低下し て循環性が良くなる。

【０００９】 また、本考案に係る軸流ファンのエアセパレータにおいては、上記構成の他に さらに外壁の出口側側壁が上流側に傾斜して設けられており、これによって動翼 の先端に発生する流れの逆流部がエアセパレータ内の整流ベーンに一様に流入し 易くなるとともに、整流ベーンを通過した循環流が出口側側壁に沿って流れるよ うにガイドされ上流側の流れと同じ方向の速度成分を与えられて上流側の流れに 合流し易くなり、エアセパレータ内における圧力損失が低下して循環性が良くな る。

【００１０】

【実施例】

図１および図２は本考案の一実施例に係る軸流ファンのエアセパレータの説明 図である。図において、本実施例に係る軸流ファンのエアセパレータは各種気体 の送気などに使用される軸流ファンのもので、軸流ファンの低流量域における不 安定な特性を改善するために軸流ファンのケーシング６の外周に環状に設けられ ており、１はロータ、２は動翼、３は動翼２の先端、６はケーシング、４は動翼 ２の先端３から上流側のケーシング６の一部を切欠いて作られたエアセパレータ の外壁、５はエアセパレータの内壁、７は外壁４と内壁５との間に取付けられた 複数の整流ベーンで、循環する流れをロータ軸方向に整流するように配列されて いる。１０，１１はそれぞれエアセパレータ外壁４の前壁および後壁てある。

【００１１】 軸流ファンの流量を絞り込んでいくと、動翼２の先端３の一部に流れの小さな 逆流部が発生する。これが次第に成長して旋回失速や逆流領域ができて軸流ファ ンの失速が起こるのであるが、エアセパレータを装備することによりケーシング ６の動翼２の先端３の前縁側が開口し、逆流部が遠心力により矢印８で示すよう にエアセパレータ内に入り込む。逆流部は動翼２とともに回転しており、主流部 よりも回転速度が速いので遠心力も大きい。そして、エアセパレータ内に入り込 んだ逆流部はエアセパレータ内で転向して整流ベーン７により軸方向に整流され 、矢印９で示すように動翼２上流側の流れに合流する。このように逆流部が循環 することにより流れが安定し、軸流ファンの失速が起こるのを遅らせる。

【００１２】 このように軸流ファンのエアセパレータは流れの逆流部をエアセパレータ内に 循環させてこの循環流を整流し、上流側の流れに合流させるものであるため、こ のエアセパレータにおける循環性の良し悪しが軸流ファンに失速が起きるのを遅 くして特性を向上させる効果に影響する。従って、軸流ファンの特性をさらに向 上させるためにはエアセパレータにおける循環性を改善する必要があるが、本エ アセパレータは図１に示すようにエアセパレータの外壁４の前壁１０および後壁 １１がそれぞれ上流側に傾斜して設けられキャビティを形成している。

【００１３】 このように外壁４の前壁１０を傾斜させることによって、動翼２の先端３の一 部に発生する矢印８で示す流れの逆流部がエアセパレータ内の整流ベーン７に一 様に流入し易くなり、エアセパレータ内における圧力損失が低下して循環性が良 くなる。また、このように外壁４の後壁１１を傾斜させることによって整流ベー ン７を通過した循環流が後壁１１に沿って流れるようにガイドされ、上流側の流 れと同じ方向の速度成分が与えられて上流側の流れに合流し易くなり、エアセパ レータ内における圧力損失が低下して循環性が良くなる。図２は軸流ファンの特 性曲線図で、点線は本エアセパレータを設けた場合の特性曲線を示している。実 線で示すエアセパレータを設けない場合（Ｓｏｌｉｄ ｗａｌｌ）における失速 点Ａに比して従来のエアセパレータを設けた場合における失速点Ｂはかなり改良 されてはいるが、本エアセパレータを設けた場合における失速点Ｃは流量が殆ど 零の近くまで下がっており、軸流ファンに失速が起こるのを遅くして軸流ファン の特性を向上させる効果が極めて大きい。なお、このような効果は主としてエア セパレータ外壁４の前壁１０を傾斜させたことによるものと考えられる。

【００１４】

【考案の効果】

本考案に係る軸流ファンのエアセパレータは前記のように構成されており、エ アセパレータ内における圧力損失が低下して循環性が良くなるので、軸流ファン に失速が起きるのが遅くなって軸流ファンの特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る軸流ファ
ンのエアセパレータの断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
におけるｂ−ｂ断面図である。

【図２】図２はその作用説明図である。

【図３】図３（ａ）は従来の軸流ファンのエアセパレー
タの断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断
面図である。

【図４】図４はその作用説明図である。

【符号の説明】

１ ロータ ２ 動翼 ３ 動翼の先端 ４ 外壁 ５ 内壁 ６ ケーシング ７ 整流ベーン １０ エアセパレータの前壁 １１ エアセパレータの後壁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング外周に環状に設けられ動翼の
   上流側先端と対峙して入口を有するとともに上流側に出
   口が開口し内部に流れを軸方向に整流する複数の整流ベ
   ーンが設けられた軸流ファンのエアセパレータにおい
   て、外壁の入口側側壁を上流側に傾斜させて設けたこと
   を特徴とする軸流ファンのエアセパレータ。
2. 【請求項２】 外壁の出口側側壁を上流側に傾斜させて
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンの
   エアセパレータ。