JPH0718435B2 - 耐摩耗送風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は羽根車に放射状に設けられた羽根板に、セラミ
ックスにより表面が被覆保護されたライナが取付けられ
てなる耐摩耗送風機に関する。

〔従来の技術〕

第８図に示すような送風機用の羽根車１、わけてもボイ
ラの廃ガス用、土砂、塵埃の多い空気の排気用など、固
定微粒子のダストを多く含むガスを扱う送風機の羽根車
１では、特に摩耗の起き易い各羽根板２の表面に耐摩耗
処理が必要であり、例えば、各羽根板２の表面に直接セ
ラミックスを接着したり、又はセラミックスで被覆保護
した金属性のライナを各羽根板２に取付けることで対処
していた。

従来、ライナを取付ける場合には、例えば第８図および
第９図に示すように、羽根車１の中心部のハブ３から放
射状に配設された複数の羽根板２と、この羽根板２の両
側壁をなす主板５および側板６とで構成された羽根車１
に対し、第10図に示すように、底壁部８と左右の側壁部
9,10で構成されるチャンネル状のライナ７を羽根板２の
表面側から装着し、ライナ７の底壁部８から突設したボ
ルト11を羽根板２の裏面側からナット12によって締結す
るものである。

ライナ７を構成する底壁部８および左右の側壁部9,10の
各内側面にはそれぞれセラミックス13が接合されてお
り、ライナ７の表面摩耗を防止しているが、これらセラ
ミックス13の接合は、ライナ７の底壁部８と側壁部9,10
とを溶接14,15によって組付ける前に、予め各部材8,9,1
0毎にセラミックス13を接合したものである。そして、
これらセラミックス13が接合された底壁部８および側壁
部9,10を組付けることで、結果的にライナ７の内側面を
セラミックス13によって被覆する手段をとっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のような手段でライナ７の表面を被
覆保護した場合、底壁部８に接合したセラミックス13a
の両端部と側壁部9,10のセラミックス13b,13cの下端部
との突き合わせ部位で隙間16,17が形成され易く、また
この隙間16,17は羽根板２の長手方向、即ちガスの流れ
る方向に沿って連続して形成されるために、該隙間16,1
7に侵入したダストによってライナ７自体が摩耗を受け
てしまうといった問題があった。

上記隙間16,17が形成される原因は、底壁部８と側壁部
9,10のそれぞれに予めセラミックス13a,13b,13cを接合
しておき、これら溶接して組付けるものであるから、各
突き合わせ部でセラミックス同士を当接させるような調
整が難しく、どうしても隙間16,17が生じてしまうから
である。

一般に知られている金属とセラミックスの接合方法は、
金属とセラミックスとの間に接合補助材としてのロウ材
その他の金属中間層を介し、加熱溶融したロウ材によっ
て金属とセラミックスとを接合するものであったから、
仮にライナ７の底壁部８と左右の側壁部9,10を組付けた
後にセラミックス13a,13b,13cを同時に接合しようとす
ると、略垂直面である側壁部9,10の溶けたロウ材18,19
が流下してしまうため、このような方法では高強度の接
合ができなかった。

そこで本発明の技術的課題は、ライナの底壁部と側壁部
とのコーナ部において、一方の壁部に接合されるセラミ
ックスと他方の壁部に接合されるセラミックスとの間に
隙間を極力形成しないようにして、ライナの耐久性を向
上させた耐摩耗送風機を提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決のために、本発明に係る耐摩耗送風機
は、羽根車（１）に設けられた各羽根板（２）には、セ
ラミックス（21）により内壁面が被覆保護されたライナ
（20）を取付けてなる耐摩耗送風機において、 前記ライナ（20）は、底壁部（22）と側壁部（23,24）
とを備え、前記底壁部（22）と前記側壁部（23,24）と
は、前記底壁部（22）と前記側壁部（23,24）との各コ
ーナ部（32,33）において断面略直交する形状に形成さ
せ、前記各コーナ部（32,33）では、一内壁面に接合さ
れた前記セラミックス（21）の端面を、前記一内壁面に
隣接する他の内壁面に当接させるとともに、前記一内壁
面に接合された前記セラミックス（21）の表面には、前
記一内壁面に隣接する他の内壁面に接合された他のセラ
ミックス（21）の端面を当接させることを特徴とする。

この耐摩耗送風機は、前記各コーナ部（32,33）におけ
る前記セラミックス（21）同士の当接方向は、前記ライ
ナ（20）内における流体の流れ方向に沿った所定間隔毎
に逆向きとしたことを特徴とする。

また耐摩耗送風機は、羽根車（１）に設けられた各羽根
板（２）には、セラミックス（21）により内壁面が被覆
保護されたライナ（20）を取付けられてなる耐摩耗送風
機において、 前記ライナ（20）は予め一体に形成された底壁部（22）
と側壁部（23,24）とを備え、前記底壁部（22）と前記
側壁部（23,24）との各コーナ部（32,33）では、一内壁
面に接合されたセラミックス（21）の表面に、前記一内
壁面に隣接する他の内壁面に接合された他のセラミック
ス（21）の端面を当接させるとともに、前記各コーナ部
（32,33）での前記セラミックス（21）同士の当接方向
を、ライナ（20）内における流体の流れ方向に沿った所
定間隔毎に逆向きとしたことを特徴とする。

〔作用〕 上述の手段によれば、ライナ（20）の底壁部（22）と側
壁部（23,24）との各コーナ部（32,33）において断面略
直交し、各コーナ部（32,33）で、一内壁面に接合され
たセラミックス（21）の端面とその一内壁面に隣接する
他の内壁面とを当接させ、かつ、一内壁面に接合された
セラミックス（21）の表面とその一内壁面に隣接する他
の内壁面に接合された他のセラミックス（21）の端面と
を当接させたことにより、羽根車（１）の内壁面を保護
するライナ（20）が壁面のみならず両コーナ（32,33）
をセラミックス（21）で被覆して、ダストの侵入する隙
間をなくし、羽根車（１）の内壁面を露出させることが
なく、ダストの流れによる摩耗を防止する。

この耐摩耗送風機は、各コーナ部（32,33）におけるセ
ラミックス（21）同士の当接方向は、ライナ（20）内に
おける流体の流れ方向に沿った所定間隔毎に逆向きとし
た場合には、仮りにコーナ部（32,33）に隙間が生じた
としても流れ方向に沿って断続的なものとなり、隙間に
侵入したダストの急速的な流れは抑えられ、その結果と
してダストによる摩耗を防止する。

また、耐摩耗送風機は、ライナ（20）に備えられた底壁
部（22）と側壁部（23,24）との各コーナ部（32,33）
で、一内壁面に接合されたセラミックス（21）の表面
に、その一内壁面に隣接する他の内壁面に接合された他
のセラミックス（21）の端面を当接させるとともに、各
コーナ部（32,33）でのセラミックス（21）同士の当接
方向を、ライナ（20）内における流体の流れ方向に沿っ
た所定間隔毎に逆向きにしたことによって、羽根車
（１）の内壁面を保護するライナ（20）が壁面のみなら
ず両コーナ（32,33）をセラミックス（21）で被覆し
て、ダストの侵入する隙間をなくすとともに、仮りにコ
ーナ部（32,33）に隙間が生じたとしても流れ方向に沿
って断続的なものとして、隙間に侵入したダストの急速
的な流れを抑え、その結果としてダストによる摩耗を防
止する。

〔実施例〕

以下添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る耐摩耗送風機に用いられるライナ
の一実施例を示したものであり、前述の従来例と略同一
の構成からなる羽根車１の各羽根板２に、セラミックス
21により内側面が被覆保護されたチャンネル状のライナ
20がボルト11、ナット12によって締結されている。

ライナ20は従来例とは異なって、底壁部22と左右側壁部
23,24が予め一体に形成されたもので、その内側面に隙
間を形成することなくセラミックス21が接合されてい
る。そして、このセラミックス21の接合構造は、特にラ
イナ20の左右のコーナ部において、左側壁部23の内側面
に接合されたセラミックス21aの表面に底壁部22の内側
面に接合されたセラミックス21bの端面が当接し、ま
た、該セラミックス21bの表面に右側壁部24の内側面に
接合されたセラミックス21cの端面が当接した構造とな
っている。

ここで、ライナ20とセラミックス21との接合手段は、例
えば第２図乃至第４図に示すような方法で行うことがで
きる。まず、第２図に示すように、ライナ20を真空炉中
の台座25の上に左側壁部23が下になるように載置し、こ
の左側壁部23の内側面にセラミックス21aを加熱接合す
る。この場合、セラミックス21aには予め各小片毎に金
属中間層26を接合しておき、ライナ20の左側壁部23の内
側面上にロウ材27aを介して敷き詰め、真空中で約800〜
950℃で10分間加熱し、ロウ材27aを溶融して左側壁部23
にセラミックス21aと一体的に接合する。この時、左側
壁部23の下端部では底壁部22にセラミックス片を突き当
てる。

尚、金属中間層26は、金属母材であるライナ20とセラミ
ックス21との間の大きな熱膨張係数の差を吸収するため
の接合補助材であり、第５図に示すように、セラミック
ス21に設けられたメタライズ層28とライナ20との間に介
装されるFe−Ni−Co合金層29およびこの合金層29を両面
から挟む銅板層30a,30bとで構成され、これら各層はロ
ウ材31a,31bによって接合される。そして、この金属中
間層26は、上記ライナ20へのセラミックス21aの接合時
に同時に接合してよく、またライナ20への接合時にはセ
ラミックス21への接合を既に終了してあってもよい。

また、上記の接合補助材としてのロウ材27aには、例え
ばBAg−８（銀ロウ材）が用いられ、600〜950℃で溶融
するといった特性を有する。従って、800〜950℃に加熱
した場合、ロウ材27aが十分に溶融してライナ20と金属
中間層26との接合を可能にする。

一方、ロウ材27aの溶融時に、これと接する金属中間層2
6、具体的には銅板層30bがロウ材27a中に一部拡散し、
これがロウ材27aと反応してその組成を若干変化させ、
ロウ材27aの溶融を高めている。因みに銅の融点は1083
℃である。

上述の接合が終了したら、次いで第３図に示すように、
ライナ20を90゜回転させて底壁部22が水平となるように
台座25上に配置し、底壁部22の内側面にセラミックス21
bの小片を敷き詰める。この時、左側の端部は左側壁部2
3に接合したセラミックス21aの表面にセラミックス21b
の端面を当接して隙間をつくらないようにし、他方側の
端部は右側壁部24とのコーナ部内側面に突き当てる。こ
の場合にも先程と略同じ温度に加熱し、底壁部22に接す
るロウ材27bを溶融するが、左側壁部23で既にセラミッ
クス21aを接合してあるロウ材27aは、上述したように組
成変化している故に、底壁部22でのロウ材27bに比べて
溶融する温度が高くなっているために、加熱した際ロウ
材27aが流れ出したり、また一旦接合したセラミックス2
1aの小片が剥れ落ちるといった不都合がない。

底壁部22での接合が終了したら、更に第４図に示すよう
に、ライナ20を90゜回転させて右側壁部24が下になるよ
うに配置する。そして、右側壁部24の内側面には、底壁
部22とのコーナ部において、底壁部22に接合したセラミ
ックス21bの表面にセラミックス21Cの端面が当接するよ
うにセラミックス21c小片を敷き詰め、前回と略同じ温
度でセラミックス21cを加熱接合する。そして、この場
合にも、底壁部22でのロウ材27bは一部組成変化してい
て溶融温度が高くなっているため、左側壁部23aも含め
てロウ材27a,27bが流れ出すといったことがなく、セラ
ミックス21a,21bの剥離を確実に防止し得る。

このように本実施例の接合方法によれば、チャンネル状
をなすライナ20の内側面に強度的に信頼性の高いセラミ
ックス21の接合を比較的簡易な手段で行うことができ
る。

また、第１図に示したように、底壁部22の左右のコーナ
部32,33では、接合方向の異なるセラミックス21同士が
互いに当接していて、隙間が生じない構造であるため、
ライナ20の内側面はセラミックス21によって確実に被覆
保護されることになり、ガス送風時のダストによってラ
イナ20が摩耗されるといったことがなくなった。

尚、上記実施例では、３つの接合面を全て同じ温度で加
熱接合したが、接合面の配置を変える毎に順次温度が低
くなるように調整し、先の接合面での接合温度より若干
低い温度で加熱接合することにより、接合済みのセラミ
ックスのロウ材の再溶融が確実に阻止できて、信頼性は
より一段と向上する。

上記実施例で説明すれば、最初に接合するライナ20の左
側壁部23を900〜950℃で加熱接合した場合に、底壁部22
は850〜900℃で、また最後に接合する右側壁部24は800
〜850℃で加熱接合しようとするものである。この場
合、最初に接合する接合面での加熱温度がロウ材の溶融
温度を上回るように温度調整する必要がある。

上記ロウ材27a,27b,27cには、BAg−８（銀ロウ材）の他
に、りん銅ロウ材やニッケルロウ材を使用することもで
きる。りん銅ロウ材は700〜950℃の間で溶融状態にあり
使用可能であるので、例えば上記実施例におけるセラミ
ックスの接合の場合には、第一の接合（ライナ20の左側
壁部23の接合）を850〜900℃で行い、第二の接合（ライ
ナ20の底壁部22の接合）を800〜850℃で行ない、第三の
接合（ライナ20の右側壁部24の接合）を750〜800℃で行
うことにより、ロウ材が流出することのない強度の大き
な接合を得ることができる。一方、ニッケルロウ材は90
0〜1050℃の間で溶融するので、例えば第一の接合を100
0〜1050℃で、第二の接合を950〜1000℃、第三の接合を
900〜950℃でそれぞれ行うことで確実な接合を得ること
ができる。また、上記実施例では左側壁部23、底壁部2
2、右側壁部24の順でセラミックスを接合したが、逆の
順序で接合してもよく、また底壁部22から接合すること
も可能である。

第６図は本発明の他の実施例を示したものである。この
実施例ではライナ20をガスの流れ方向に沿っていくつか
に分割して設け、底壁部22の左右コーナ部でのセラミッ
クスの当接方向を逆向きにした分割片を交互に配設した
ものである。即ち、第６図中、符号20a,20c,20eで示さ
れる分割片は、上記実施例と同様、第１図で示した当接
方向によってセラミックス21が接合されており、これら
と交互に配設される分割片20b,20d,20fは、第７図に示
すように、コーナ部32,33でのセラミックス21の当接方
向が逆向きとなっている。

従って、上述のようにセラミックス21を配設した場合、
仮にコーナ部32,33においてセラミックス21aと21bとの
当接部分およびセラミックス21bと21cとの当接部分に多
少隙間が生じたとしても、この隙間はライナ20の長手方
向に沿って非連続に形成されるため、隙間に侵入したダ
ストの流下抵抗が大きくなり、ダストの流れが抑制され
て隙間でのライナ20表面の摩耗が起きにくくなる。

尚、上記いずれの実施例もライナをチャンネル状に形成
してある場合について説明したが、少なくとも摩耗を受
け易い一方のコーナ部のみをカバーするＬ字状のライナ
にも適用できるものである。

〔効果〕

以上説明したように、本発明に係る耐摩耗送風機によれ
ば、予め一体に形成させたライナ（20）の底壁部（22）
と両側壁部（23,24）とに直接セラミックス（21）を接
合させ、ライナ（20）の底壁部（22）と両側壁部（23,2
4）との各コーナ部（32,33）において断面略直交し、各
コーナ部（32,33）で、一内壁面に接合されたセラミッ
クス（21）の端面とその一内壁面に隣接する他の内壁面
とを当接させ、かつ、一内壁面に接合されたセラミック
ス（21）の表面とその一内壁面に隣接する他の内壁面に
接合された他のセラミックス（21）の端面とを当接させ
たから、羽根車（１）の内壁面を保護するライナ（20）
が壁面のみならず両コーナ（32,33）をセラミックス（2
1）で被覆でき、ダストの侵入する隙間が形成されにく
い構造となり、羽根車（１）の内壁面を露出させること
がなく、隙間に侵入するダストによるライナ（20）の摩
耗を防止して、ライナ（20）の耐久性を向上させること
ができるとともに羽根車（１）の内壁面を効果的に保護
できる。

この耐摩耗送風機は、各コーナ部（32,33）におけるセ
ラミックス（21）同士の当接方向は、ライナ（20）内に
おける流体の流れ方向に沿った所定間隔毎に逆向きとし
た場合には、仮りにコーナ部（32,33）に隙間が生じた
としても流れ方向に沿って断続的なものとなり、隙間に
侵入したダストの急速的な流れが抑えられ、ダストの流
れの勢いが弱められて、隙間におけるダストの流れによ
る摩耗を起こりにくくすることができる。

また、耐摩耗送風機は、ライナ（20）に備えられた底壁
部（22）と側壁部（23,24）との各コーナ部（32,33）
で、一内壁面に接合されたセラミックス（21）の表面
に、その一内壁面に隣接する他の内壁面に接合された他
のセラミックス（21）の端面を当接させるとともに、各
コーナ部（32,33）でのセラミックス（21）同士の当接
方向を、ライナ（20）内における流体の流れ方向に沿っ
た所定間隔毎に逆向きにしたから、羽根車（１）の内壁
面を保護するライナ（20）が壁面のみならず両コーナ
（32,33）でもセラミックス（21）で被覆することがで
き、ダストによるライナ（20）の摩耗を防止することが
できるとともに、仮りにコーナ部（32,33）に隙間が生
じたとしても流れ方向に沿って断続的なものとなり、隙
間に侵入したダストの急速的な流れを抑え、流れの勢い
を弱めて、ダストによる摩耗を起こりにくくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る耐摩耗送風機のライナの断面図、
第２図乃至第４図はライナへのセラミックス接合工程を
示す図、第５図は金属中間層を示す模式図、第６図は本
発明に係るライナの斜視図、第７図は第６図中VII−VII
線断面図、第８図は送風機用羽根車の正面図、第９図は
第８図の縦断面図、第10図は従来におけるライナの取付
状態を示す第９図中Ｘ−Ｘ線断面図である。 １……羽根車 ２……羽根板 20……ライナ 21,21a,21b,21c……セラミックス 22……底壁部 23……左側壁部 24……右側壁部 32,33……コーナ部

フロントページの続き (72)発明者 新荘 良一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井坂 信一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 実開 昭61−84197（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】羽根車（１）に設けられた各羽根板（２）
   には、セラミックス（21）により内壁面が被覆保護され
   たライナ（20）を取付けてなる耐摩耗送風機において、 前記ライナ（20）は、底壁部（22）と側壁部（23,24）
   とを備え、 前記底壁部（22）と前記側壁部（23,24）とは、前記底
   壁部（22）と前記側壁部（23,24）との各コーナ部（32,
   33）において断面略直交する形状に形成させ、 前記各コーナ部（32,33）では、 一内壁面に接合された前記セラミックス（21）の端面
   を、前記一内壁面に隣接する他の内壁面に当接させると
   ともに、 前記一内壁面に接合された前記セラミックス（21）の表
   面には、前記一内壁面に隣接する他の内壁面に接合され
   た他のセラミックス（21）の端面を当接させること を特徴とする耐摩耗送風機。
2. 【請求項２】前記各コーナ部（32,33）における前記セ
   ラミックス（21）同士の当接方向を、前記ライナ（20）
   内における流体の流れ方向に沿った所定間隔毎に逆向き
   としたこと を特徴とする請求項１記載の耐摩耗送風機。
3. 【請求項３】羽根車（１）に設けられた各羽根板（２）
   には、セラミックス（21）により内壁面が被覆保護され
   たライナ（20）を取付けてなる耐摩耗送風機において、 前記ライナ（20）は予め一体に形成された底壁部（22）
   と側壁部（23,24）とを備え、 前記底壁部（22）と前記側壁部（23,24）との各コーナ
   部（32,33）では、一内壁面に接合されたセラミックス
   （21）の表面に、前記一内壁面に隣接する他の内壁面に
   接合された他のセラミックス（21）の端面を当接させる
   とともに、 前記各コーナ部（32,33）における前記セラミックス（2
   1）同士の当接方向を、ライナ（20）内における流体の
   流れ方向に沿った所定間隔毎に逆向きとしたこと を特徴とする耐摩耗送風機。