JPS5925100A - 軸流送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は送風技術、特に軸流送風機（一段階、２段階
、及び多段階送風機）に関する。

この発明は、換気のためＱ＠流送風医の設計に応用する
ことができ、空気又は配送気体の広い範囲内で安定した
圧力特性を有している。

細流送風陵は、産業上広く応用される。よシ広い開用を
妨けている要因は、ロータ羽根の周辺での失速匠の発生
であ）、これによって圧力の低下及び空気又は配送気体
の低速時の圧力振動がもたらされる。

安定に動作する広範囲な特徴な有するｌｌＩ流送／Ｋ［
（Ｌ１％Ｓ、　Ｐａｔ、　ｒＶ＆１３１８９２６０参照
）が公知であり、導入及び導出部分を有する段付きケー
スからなシ、導出部の匝は尋人部分の径よシ夾貿上小さ
く、導入部分は失速流の間、空気流をバイパスさぜるた
めの環状通路をケースとフェルールとの間に形成するよ
うにフェルールを収容している。案内翼はフェルール中
に設けられる。ケースの導出部分は、１組の羽根を湘え
たロータを収容しておシ、羽根の前側先端はハウジング
の導入部分中に設けられている。

しかし、この公知の送風−において、前記環状通路は軸
方向に過度に延びているために送風機の軸方向の長さが
増加する。

さらに、失速流を整流するために７エルール中に設けら
れた案内翼は、ロータの前のケースの導入部分において
流体力学的抵抗を増加させ、速風腋の圧力及び効率を低
下さぜる。

また、その導出部分に複数の′ｌｉ１を伽えたｏ　−タ
、流れを整流する案内翼を内部に固定した環状通路をハ
ウジングと共に形成するフェルールを含むハウジング！
７）導入部分を有する股付きハウジングからなるＩＧＩ
　ｋ、送風−が公知である（例えばｔｈｅ　　Ｗｅｓｔ
　Ｇｅｒｍａｎ　ＭａｇａｚｉｎｅＨ，Ｄ、　１（ｅｎ
ａｓｌｅｒ、ＮｅｕｅＡｘｉａｌｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ
ｅｎ　　ｏｈｎｅ　　１ｎｓｔａｂｉｌｅｎ　　ＢｅＬ
ｒ１ｅ−ｂｓｂｅｒｅｉｃｈ、Ｖ　Ｇ　Ｂ　　Ｋｒａｆ
ｔｗｅｒｋｓｔｅｃｈｎｉｋ、　　５７Ｊａｈｒｇａｎ
ｇ、　　Ｈ’ｅｆｔ　３．Ｍｊｉｒｚ　　１　９７７．
　５ｅｉｔｅｎ１５９　　ｂｉｓ　１６５参照）。

これらの送風機において、環状通路からの導出部でＯ失
速流は、特に導入部分を塞ぎ、これによシ、ロータ羽根
の前の流路領域に流入する主流の通路を妨げる。したが
って、配送空気の皆及び失速領域の流れの圧力が比較的
低下し、不安定な動作を生じる。

さらに、環状通路に案内翼を備えた基本的に前述のもの
と同様の細流送風機が公知である（　ｔｈｅ　Ｐａｍｐ
ｈｌｅｔ　ｏｆ％Ｌｉｃｅｎａｉｎｔｏｒｇ／／’ｋＧ
ｅｎｅｒａｌ−ｐｕｒｐｏｓｅ　Ａｘｉａｌ　−ｆｌｏ
ｗ　ｆａｎ　／’、　Ｍｏｓｃｏｗ　ＵＳ　ＳＲ）。

導入管は前記送風機のケースの尋人部分に固定され、こ
の導入管はケースの導出部分の匝に基本的に吟しい匝を
有し、環状通路に設けられた案内翼はフェルールの軸方
向の長さによって制限されている。

導入管を由いることによシ送Ｊｇｌへの空気主流の流入
をある程度改善できる。しかし、案内翼の軸方向の長さ
が制限されているため、失速流はロータの回転方向に適
合した渦を存続させる傾向があシ、ロータ羽根の前方に
流通路があるので空気主流の安定な通路を妨害する。こ
れは失速流状態での送風機の圧力及び動作の安定性を減
する。

前述の観点から、公知の軸流送風機における環状通路中
の案内翼の使用は失速流の状態での圧力を岐適化するこ
とができない。

この発明は、失速流状態での圧力及び効率を増加し、零
から最大までの空気配送の作動範囲に亘って安定な送風
機の動作を確保することのできる構造の案内翼を有する
細流送風機の提供を１指している。

これは、導入部分及び導出部分から構成された段付きハ
ウジングからな）、導出部分は導入部分の内径よシ小さ
な内径を有し、導入部分はハウジングの導出部分の匝に
基本的に等しい匝の尋人管に接続されておシ、ハウジン
グの導出部分は先端がハウジングの導入部分中に位置す
るよう配置された羽根を有するロータを収容し、７エル
ールがハウジングと同軸に導入管からある距離を置いて
設けられ、ロータ側に導入通路を有し導入管領ｊに導出
通路を有しそれらの間にしつかシと固定された案内翼を
有する環状チャンバーを形成した＠流送Ｋｌｆｉによっ
て達成され、こ■発明に従えば、案内翼の尾部は導入管
に達し、環状の中力方向の格子を形成するように導入管
トフエルールと０間の部分が中力方向に湾曲している。

好まり、　＜は、各案内翼の尾部は中力方向から−４５
から＋４５に亘って″Ｐ匝力方向ら偏倚している。　　
、 このようを案内具０地都の偏倚は送風−の低配送速度で
の圧力を最適化する。

注意として、各案内ＲＱ幅と環状チャンバーの導入通路
の幅との比は２．０から３，０の間である。案内翼の暢
と環状チャンバーの導出通路の幅との比は１．４から１
．６の間であシ、案内翼の高さとその幅との比は好まし
くは０．４から０．６５である。

このような比は、失速流を環状チャンバーを通じてバイ
パスする間の流体力学的損失を減少し、これにより安定
な動作範囲を拡大し、低い空気配送速度での送風機の動
作効率を改善することができる。

好ましくは、導入管の内力と羽根の端部を含めたロータ
の匝と間の比は１．００から１．０１である。

前記の比は、前述の案内翼、を備えた送風峨の効率をさ
らに改善する。

注意として、７エルールの匝とロータの羽根の外力との
間の比は１．０１から１．０５である〇こυフェルール
とロータとの間の匝の比は、送風除θ買通流部分を通っ
てロータへＭすれる好ましい通路を提供し、送風機の効
率を改善する。

この発明の軸流送風機は、構造が学純であシながら、安
定な動作範囲を拡大し、圧力及び効率を増大することが
できる。

本発明を、添付の図面と関連付けた望ましい特定の実施
列を参照しながら、よシ詳細に説明する。

第１図を参照にすると、本発明による軸流送風機は２つ
の部分から構成された段付きハウジング１からなってお
シ、この２つの部分とは導入部分２と導出部分３とであ
シ、導出部分３はハウジング１の導入部分２の１匝よシ
小さい内側直匝を有している。ハウジング１の導出部分
３の１匝に実質的に等しい１匝を有する導入管４が導入
部分−２に接続されている。

ハウジング１の導出部分３は羽￥＊５ａを有するロータ
５を収容している。

羽根５ａはその前側先端６　（第２図）が／１ウジング
１０導入部分２■中に位置するように配置されている。

ハウジング１の受入部分２の導入管４から距離ＳＳ　ｂ
／／離れてこれと同軸にリング７エルール７が設けられ
ている。リング７エルール７とハウジング１の導入部分
２とは、空気の失ａ＠％　Ｂ１１をバイパスさせるため
の環状（９） チャンバー８を限定している。

失速流Ｓ　Ｂ／／をバイパスさせるための環状チャンバ
ー８は、羽根５ａと７エルール７との間に設けられた導
入通路８＆と、７エルール７と導入管４との間に設けら
れた導出通路８ｂとを有する。これら連路８ａ、ｇｂは
それぞれ幅蟻ａ〃、−ｂ〃を有する。

この環状チャンバーの中においてフェルール７とハウジ
ング１の導入部分２との間に案内翼９が位置しておシ、
案内翼９の尾ＶＩｖＳＩＯは導入管４に向かって伸びて
いて導入管４の中で終端している。フェルール７と導入
管４の間において、案内翼９の尾￥１０は、第３図及び
第４図に良く示したように、中力方向に曲がっていて、
環状半匝方向格子１１を形成してンυ、その一部が第４
図において点巌で示されている。

谷案内ｇ９の尾部１０は′＋−＋−内方向がっておシ、
中力方向ＳＳ　ｒ／／　（第４図）から−４５より＋４
５の１囲の角駁α７’？け偏倚している。角糺αＯ正の
値は羽根５ａθ回転方向蟻Ｃ〃と反（１０） 対方向への地部１０の偏倚に対応する。これら尾ｆ！１
ｖＳ１０は第４図で実線で示されている。角にαの負の
＠は羽根５ａの回転力向％　Ｃ／／と同じ方向への尾部
の偏倚に対応するもので、点線で示されている。

流れが失速する間に送風−の圧力を増加させるためには
、フェルール７と導入管４■間に距離％ｂ〃だけ伸びて
いる導出通路８ｂを通して環状通路８　（第２図）を出
る失速流％　Ｂ　ｔｔが、ロータ■羽根５ａ■回転方向
−Ｃ＃と反対方向に渦巻く必要がある。このこ゛とは、
各案内翼９の尾部１０がその凹側面１２　（第４図）に
よってロータ羽根５＆の加圧軸面１３　（第３図）に対
向し、これら尾部１０が生涯方向％ｒ〃から十４５を越
えない角度α偏倚していることによって、実視すること
ができる０案門真９０尾部１０■このような配置によシ
、失速流％Ｂ〃（第２図、第３図、第４図）をロータ羽
根５ａの回転方向ゝ・ＣＩと反対方向に向け、渦巻いた
失速ＩＪ１１．’Ｂ　“（第２図）をロータ羽根５ａの
前（１υ で貫通流部分１４の周辺へと強制し、こうして尋人管４
を通して吸込まれた主流電Ｅ〃の通過を促進し、結果的
に送風瞭による圧力を大きくすることができる。

本発明による送風−の別の実施例においては、流れが失
速する条件において送風Ｎ圧力を減少さぜる８委がある
場合、導出通路８ｂを通って環状チャンバー８から逃げ
る失速流をロータ５の羽根５ａの回転方向−ＣＩと一致
するように向ける。こわは、各案内翼９■尾部１０ａ　
（第４図）の凹側面１２ａをロータ羽根５ａの吸引側面
１５　（第３図）に対向するようにし、これら尾１１０
ａが半匝方向ＸＸ　ｒ／／から−４５を越えない角度α
偏倚していることによって、実現することができる。

失速ｆｉ’　Ｂ　’をよシ効果的に渦巻かせるために、
凹側面１２．１２＆を有する尾部１０、ＩＱａ（第４図
）は、フェルール７の内側直径からその端部１６が貫通
流部分１４へ一定長さ生涯方向に突出していても良い。

（１卸 更に、案内ｇ９の幅１ｔ〃（第２図）と環状チャンバー
８の導入通路８ａの幅ｕ　ａＩ／との間・の比、及び幅
％　ｔｌＦと環状チャンバー８の導出通路８ｂの幅％Ｉ
６１との間の比は、それぞれｔ／　ａ　＝　２．０〜３
．　Ｏｌｔ　／　ｂ　＝　１．４〜１．６であシ、一方
案内翼９■高さ％　ｈ　ｔｔとその＠′＆１　／／との
間の比はｈ　／　ｔ　＝　０．４〜０．６５である。

主流％Ｅ〃（第２図）のロータ羽根５ａへの通過を改良
するために、集風器１７　（第１図）が尋人管４の内部
に設けられている。爽に、ロータ羽根５ａから出る姫れ
％Ｆ〃の渦巻を嘔シ除くためにＵｔｓ、器１８が設けら
れている。

最適には、導入管４の内側直径り、（第２図）はロータ
羽根５ａの外側直径Ｄ２の１．００から１゜０１１２）
軸重にある。

比Ｄ１／　Ｌ１２の直が１．００〜１．０１よシ大きく
増加すると、尋人管４を通して吸引される空気の５ｔｔ
ｈ’Ｅ〃が環状通路８ｂからの導出流を妨げ、そＱため
送風−の性能に影響が出る結果になる。

フェルール７の内側直径Ｄ５の直ＶｋＤ２に対する鉋（
１［有］ ましい比は１．０１から１．０５であυ、この比によっ
てロータ羽根５ａの前の頁通流部分１４を曲る空気の通
過を般適化する。

この発明の軸流送風限は次のように作動する。

羽根５ａを備えたロータ５が％Ｃ〃で示される方向に回
転すると、吸引される流れ％Ｅｌｆが生じ導入管４及び
貫通光部分１４通過し、羽根５ａと整流６１８との間を
通シ、送風−に結合されたダクト１９内に圧力及び空気
配送を与える基本的に軸方向Ｖ）ｋｉφＦ〃としてそこ
から出て行く。ダクト１９内で流れに対する抵抗が増大
するとを気配通の緻が圧力の増加と共に減少する。最大
圧力に対する空気の配送速度において、ロータの羽根５
ａの周辺で流れの失速が発生する；失速流％Ｂ１は前側
先端から遠心力によシ曲路８ａを通多塊状通路８へ送ら
れ、そこの＠ｓ　Ｃ／／　（第３図）を有する部分で渦
が除かれ、又は整流され、幅−ｂ＃を有する部分で生涯
方向に偏向され′Ｘ通流部分１４へ流れ込むように渦を
発生する。この渦によシ、失速流電（１４） ＢＩ／は買占流路部分１４の周辺へ向けて付勢され、主
流％　Ｅ　／Ｉが吸い込まれることを妨けず圧力が増加
し、よ多安定に送風機が作動する０もし、作動状態が低
い配送速度において増加した圧力な心安とする場合、案
内翼９の尾部１０は角αが＋４５に亘って偏向され、そ
して失速流％Ｂ〃が環状チャンバー８から導出通路８ｂ
を通過する際にロータの羽＠５＆Ｔ７）回転方向−ＣＩ
に対向する方向（第４図）に渦を生じ、それによって第
５図においてψ−圧力及びｙ−配送飯の座標の曲縁％　
ｄ　／／で示されるように、ダクト１９内の送風−によ
って生じる圧力を増加することができる。

送風機の他の応用において、低い空気配送速度で低い圧
力が８貿な場合、尾１ｉ１１０ａは半１％　ｒ／／から
角αが−４５に亘って偏向され、それによ９失速流は通
路８ｂからそれてロータの羽根５　＆１２Ｊ回転方向％
　Ｃｔｔと一致する方向２０ａに渦を生じ、第５図にお
ける曲線％　ｇ　／／のようにダクト１９内の圧力が貼
下する。

（１ｆ９ 曲線Ｓ（ｆ　／／は案内翼の尾部が半径−ｒ〃から比較
的小さな角度で偏向しているとぎ、低配送歓での特性を
示す。

曲線％　ｇ　／／は公知の軸流送風機の失速流の状態で
の配送鮭−圧力特性を示す。

この発明の軸流送風機は圧力、配送址、及び失速流の状
態での送風機の効率を基本的に増加する。さらに、空気
又は気体配送速度が低いときの配送招−圧力特性は使用
の状態に応じて変化することができる。

ダクト１９内のよシ大きい圧力が要求される用途■ため
には、この発明を具体化する送風機の２段又は多段に変
更したものが用いられ、その各段２１　（第６図）及び
２２は、前述の１段の細流送風圏を診照して説明し、た
ものと同様に設けられている。

ダクト２３内ｖ）最大圧力における流れ■抵抗が大きく
なるにつれてＭｔ、れは羽根５ａの周辺で失速するが、
各段２１及び２２は環状の中力方向υ格子１１によシ前
述のように影響を受けな０１５） いΩ 他方、低い空気配送速度及び広い作動状態において、２
段及び多段送風機はこの発明を具体化した１殴の軸流送
風機と同様に作動する。

環状チャンバー８、フェルール７、及び環状の中経方向
の格子１１からなるこの発明の１段有び２段の軸流送風
−のこれまで＃ｉ、明した変形は、作動範囲を拡大し、
圧力を増加し、送風機の作動を同様の公知の送風−に比
べてよシ経済的にすることがｔｉＪ能であシ、産業上の
筐用のよシ大きい可能性を開くものである◎

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の軸流送風機の模式図を示す。第２
図は、第１図の部分Ａの細部を拡大して示す。第３図は
、第２図の線分用−団に沿う断面を示す。鶴４図は、第
２図の線分１ｖ−バに沿う断ｌＴｉ１を水す■第５図は
、圧力と配送敞との関係をテすグラフである。第６図は
、この発明の２段の細流送風機の模式図を示す０１：ハ
ウジング　２：ハウジングの導入部分（１７） ３：ハウジングの導出部分　４：導入管５：ロータ　５
ａ：羽根　６：羽根の前側先端７：フェルール　８：環
状チャンバー ８ａ：導入通路　８ｂ：導出通路　９：案内翼１０．１
０ａ：案内翼の尾部　１１：半隘方向賂子　１２．１２
ａ二案内其の凹側面１３：羽根５ａの加圧側面　１４：
貫通流部１５：羽根５ａ■吸引側［１６：案内翼の尾部
　１７：業風器　１８：整随器　１９：ダクト　２０：
ロータの回転方向に対向する失速流の渦の方向　２０ａ
：ロータ■ＩＰ１転方向に一致する失速流の渦の方向　
２１．２２：軸流送風機の６没　２３：ダクト　ａ：導
入通路８ａのｍ　ｂ＝１４出１ｉ１１＋＋ｂの幅　ｒ：
中力縁　　α：触ｋ　　；、クー、・Ｉ　　：羽根５ａ
の回転方向Ｅ　：　娼ｈ＊案内減の高さ　Ｌ：案内−Ｑ
幅Ｆ：ロータ羽根５ａか・ら出る訛れ　Ｄｌ：導入管４
の内ｎＪ直直匝Ｄ２：ロータ羽根の外側直匝Ｃ：某内翼
の部分の幅　ｄ、　　、ｅ、　　ｆ、　　ｇ：％配送蓋
−圧力〃■座似における送風＠Ｑ特性（１枠 第１頁の続き 優先権主張　＠１９８３年２月２日■ソ連（ＳＵ）■３
５３９８０１ ０発　明　者　ワレリイ・プロコフイエヴイッチ・ペレ
デリイ ソビエト連邦ドネツク・プロス ペクト・ドゼルジン・スコゴ６ クワルチーラ８８ ０発　明　者　ヴイクトール・ニコラエヴイツチ・モル
シャノフ ソビエト連邦ドネツク・プロス ペクト・セマシュコ２６クワルチ ーラ４２ ５７３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　導入部分（２）及び導出部分（３）によって形成さ
   れる段付きハウジング（１）からなり、導出部分（３）
   は導入部分（２）の内側直径よシも小さい内側直径を有
   し、導入部分はハウジング（１）の導出部分（３）の内
   側直径と基本的に等しい内側直径を有する導入管（４）
   に連接しており、ハウジング（１）の導出部分（３）は
   その前側先端（６）がハウジング（１）の導入部分（２
   ）中に位置するように配置された羽根（５ａ）を有する
   ロータ（５）を収容しておシ、ハウジング（１）と同軸
   に導入管（４）からある距離をなす位置にハウジング（
   １）と共にロータ（５）の側に導入通路（８ａ）及び導
   入管（４）の側に導出通路（８ｂ）を有する環状チャン
   バー　（８）を形成するように７エルール（７）　カｖ
   けられており、案内Ｒ（９）をその尾部（１０）が導入
   管（４〕に向くように該チャンバー（８）内に固定した
   軸流送風機において、案内Ｘ　（９）の尾部（１０）は
   導入管（４）まで延びておシ、導入管（４）とフェルー
   ル（７）との間の部分で半艶方向に湾曲しておシ、環状
   の半艶方向の格子を形成したことを特徴とする軸流送風
   機 ２　案内ｘ（９）の尾部（１０及び１０ａ）は−４５か
   ら＋４５までの角変αに亘って半艶方向から偏向してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸流送
   風− ３案内ｊＫ　（９）の幅（４と環状チャンバー（８）の
   導入通路（８ａ）の幅との間の比は２０から３．０であ
   シ、案内翼（９）の幅（４と導出通路（８ｂ）の幅（ｂ
   ）との間の比は１．４から１．６であシ、案内翼（９）
   の高さくｈ）とその幅（４との間の比は０．４か「、ｎ
   ６５であることを特徴とする請求の範囲第１項記載のＩ
   ｋｉｌ流送風瞭 ４　羽根（５ａ）１０先端で計ったロータ（５）の直径
   に対する導入管（４）の内側直径の比は１．００から１
   ，０１であることを特徴とする特許請求θ範囲第１項記
   載の軸流送風機 ５　フェルール（７）の直径とロータ羽根（５ａ）の外
   側直径との間Ｑ比は１．０１から１．０５であることを
   特徴とする特軒蛸求の範囲第１項記載の軸流送風機