(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車の回転により流体の加速流を形成する渦流ブロワの製造方法であって、
前記渦流ブロワが、固定状態で環状の凹状断面の静止流路を形成する第１のケーシング部と、回転により前記静止流路から流入した流体を加速して該静止流路に流出させる羽根車と、固定状態で前記羽根車の側面のうち前記静止流路側とは反対側の側面を覆うカバー部とを備えて成り、前記羽根車は、円環状の第２のケーシング部と、該第２のケーシング部の内周側に配され回転軸に対し所定角傾斜した曲面を有する複数のブレードと、回転軸に固定され前記複数のブレードを該複数のブレードの回転軸方向の端面位置よりも前記第１のケーシング部寄りの位置において支持するホィール部とを備え、前記複数のブレードの相互間が、回転軸方向に沿って貫通し前記静止流路に連続した空間とされ、かつ、前記カバー部は、前記羽根車の回転軸に垂直な直平面の内面を有し該内面が前記ブレードの端面に対向した構成であり、
前記第２のケーシング部を形成する空間部分と前記複数のブレードを形成する空間部分と前記ホィール部を形成する空間部分とを連続させた構成の型を用い、該型の該連続空間部分に成形材を流し込んで、前記第２のケーシング部、前記複数のブレード及び前記ホィール部を一体状に形成して前記羽根車を製造し、
前記製造した羽根車の側面と前記カバー部とを対向させかつ該対向部をシールする
ことにより、前記渦流ブロワを製造すること特徴とする渦流ブロワの製造方法。
【請求項２】
前記羽根車の製造時、一体状の前記第２のケーシング部、前記複数のブレード及び前記ホィール部を形成した後、前記型の取外しを行う請求項１に記載の渦流ブロワの製造方法。
【請求項３】
前記製造した羽根車の側面と前記カバー部とを対向させかつ該対向部をシールするとき、該カバー部の直平面の内面を、前記第２のケーシング部の側面と前記ブレードの端面に対向させる請求項１に記載の渦流ブロワの製造方法。
【請求項４】
前記製造した羽根車の側面と前記カバー部とを対向させかつ該対向部をシールするとき、前記ブレードの側面にシール材を設け、該シール材を前記カバー部の対向面に接触させる請求項１に記載の渦流ブロワの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は渦流ブロワに係り、特に、その羽根車の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、渦流ブロワでは、小型軽量化、高圧力化、低騒音化などの要求に対応するために、回転軸に対し所定角傾斜した凹状の曲面を有する複数のブレードを円環状のケーシング内に備えた羽根車が用いられている。該羽根車の製造にあたっては、該凹状の曲面を有する複数のブレード（以下、３次元ブレードという）と上記円環状のケーシングとをそれぞれ別個に製造し、製造後、該３次元ブレードを上記円環状のケーシングに所定の間隔で固定する方法や、ホイールと複数のブレード（羽根）とハブを鋳型により一体成形し、これに別途製作したハブ補整体を組合わせる方法などがある。該従来の３次元ブレードの構造や製造技術が記載された文献としては、例えば、特許第２６８０１３６号明細書（特許文献１）や特開平６−２７２６９２号公報（特許文献２）がある。
【０００３】
【特許文献１】特許第２６８０１３６号明細書
【０００４】
【特許文献２】特開平６−２７２６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術のうち、３次元ブレードとケーシングとをそれぞれ別個に製造する技術では、それぞれの製造後、羽根車として組立てたり、調整したりするために時間と手間が必要となるし、さらに、３次元ブレード間に回転軸方向の貫通空間がないために、成形等による３次元ブレード自体の製造も難しい。また、ホイールと複数のブレード（羽根）とハブとを一体成形したものにハブ補整体を組合わせる技術では、成形型の構造も複雑になる上、ハブ補整体を組合わせるための組立て時間や調整時間が必要である。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、渦流ブロワにおいて、簡易構成の型を用いるなど簡易に羽根車を一体形成できるようにし、かつ、ハブ補整体等との組合わせを不要にすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決し、生産性を向上させ得る羽根車構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題点を解決するために、本発明では、渦流ブロワが、固定状態で環状の凹状断面の静止流路を形成する第１のケーシング部と、回転により前記静止流路から流入した流体を加速して該静止流路に流出させる羽根車と、固定状態で前記羽根車の側面のうち前記静止流路側とは反対側の側面を覆うカバー部とを備えて成り、前記羽根車は、円環状の第２のケーシング部と、該第２のケーシング部の内周側に配され回転軸に対し所定角傾斜した曲面を有する複数のブレードと、回転軸に固定され前記複数のブレードを該複数のブレードの回転軸方向の端面位置よりも前記第１のケーシング部寄りの位置において支持するホィール部とを備え、前記複数のブレードの相互間が、回転軸方向に沿って貫通し前記静止流路に連続した空間とされ、かつ、前記カバー部は、前記羽根車の回転軸に垂直な直平面の内面を有し該内面が前記ブレードの端面に対向した構成であるとき、前記第２のケーシング部を形成する空間部分と前記複数のブレードを形成する空間部分と前記ホィール部を形成する空間部分とを連続させた構成の型を用い、該型の該連続空間部分に成形材を流し込んで、前記第２のケーシング部、前記複数のブレード及び前記ホィール部を一体状に形成して前記羽根車を製造し、該製造した羽根車の側面と前記カバー部とを対向させかつ該対向部をシールすることにより、前記渦流ブロワを製造する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易構成の型により羽根車を一体状に形成することができ、羽根車またはそれを用いた渦流ブロワの生産性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の実施形態につき、図面を用いて説明する。
図１〜図４は本発明の第１の実施形態の説明図である。図１は、本発明の第１の実施形態としての渦流ブロワの構成例図で（ａ）は斜視図、（ｂ）は回転軸方向の要部断面図、図２は、図１の渦流ブロワに用いる羽根車の構成図、図３は、図１の渦流ブロワの回転軸に直角な方向の要部断面図、図４は、図１の渦流ブロワにおける羽根車側面部とカバー部の断面構成例図である。
【０００９】
図１において、１は、羽根車を回転駆動する誘導電動機、２は回転軸、３は、第１のケーシング部としての固定ケーシング、４は、固定ケーシング３の静止流路、５は渦流ブロワの羽根車、５ａは、第２のケーシング部としての羽根車５のブレードケーシング、５ｂは、羽根車５のブレード、５ｃは、羽根車５のホィール部、６は、渦流ブロワのカバー部としてのサイドカバー、７は吸音器である。
【００１０】
固定ケーシング３は、渦流ブロワ内に固定状態で設けられ、その外周部において、回転軸２に対し同心状の環状の静止流路４を形成している。ブレードケーシング５ａは円環状の構造で、ブレード５ｂ、ホィール部５ｃとともに回転軸２により回転される。ブレード５ｂは、上記ブレードケーシング５ａの内周側に配され回転軸２に対し所定角γ傾斜した曲面を有する複数のブレード（３次元ブレード）から構成される。ホィール部５ｃは、回転軸２に固定され上記複数のブレードを支持する。複数のブレード相互間は、回転軸２の方向に沿って貫通し、上記固定ケーシング３の静止流路４に連続する空間とされている。サイドカバー６は、上記羽根車５のブレードケーシング５ａの側面に対向して固定状態で配され、上記空間の、上記静止流路４と反対側の部分を覆い、該空間に対し側壁を形成し上記ブレード５ｂとともに該空間に流体流路を形成する。複数のブレード相互間の上記貫通空間は、羽根車５を、簡易構成の型により一体状に形成できるようにするために設ける。サイドカバー６と、ブレードケーシング５ａの側面を含め羽根車５の側面との間は、流体の漏れを抑えるシール構成となっている。
【００１１】
以下、図２〜図４の説明中で用いる上記図１の渦流ブロワの構成要素には、図１の場合と同じ符号を付す。
図２は、図１の渦流ブロワに用いる羽根車５の構成図で、（ａ）は、羽根車５をサイドカバー６側から見た場合の構成、（ｂ）は、固定ケーシング３の静止流路４側から見た場合の構成である。
【００１２】
図２において、５ｄは、ブレード５ｂ相互間を貫通し回転軸２の方向に沿って設けられた貫通空間、１１は、固定ケーシング３の静止流路４からブレード５ｂ側へ流入する流体、１２は、ブレード５ｂ側から固定ケーシング３の静止流路４に流出する流体である。貫通空間５ｄは、固定ケーシング３側では固定ケーシング３の静止流路４に連続して形成され、サイドカバー６（図示なし）側では該サイドカバー６の内面が側壁を形成するためこれによって広がりを限定される。静止流路４内からブレード５ｂ側へ流入した流体１１は、ブレード５ｂ間の貫通空間５ｄを通り、回転する該ブレード５ｂで加速されながら固定状態のサイドカバー６側へと進み、該サイドカバー６内面で進行を阻まれ、再び該貫通空間５ｄを通り該ブレード５ｂで加速された後、該ブレード５ｂ側から流出し静止流路４内に流入する。流体は、ブレード５ｂ側に流入するときは、羽根車の内周側から入り、該ブレード５ｂ内で湾曲状に流動し遠心力により加速されて羽根車の外周側に流出される。
【００１３】
上記貫通空間５ｄを設けることにより、羽根車５を、簡易構成の型により、一体状に形成できるようになる。型による羽根車５の製造手段としては、ダイカストやその他の鋳造技術などがある。羽根車５の製造にあたっては、例えば上記型として、ブレードケーシング５ａを形成する空間部分と上記複数のブレード５ｂを形成する空間部分と上記ホィール部５ｃを形成する空間部分とを連続させた構成とし、該空間部分に溶融金属等の成形材を流し込んで、該ブレードケーシング５ａと該複数のブレード５ｂと該ホィール部５ｃとを含む羽根車５を一体状に形成する。形成後の上記型の取外しも、型構造が上記貫通空間５ｄに該当する部分を設けた構造となっているために容易である。
【００１４】
図３は、、図１の渦流ブロワの回転軸に直角な方向の要部断面図である。
図３において、複数のブレード５ｂはそれぞれ、曲面が回転軸方向に対し所定角γ傾斜している。該角γは、圧力係数（単位羽根車外径当たりの仕事を表す無次元量）を高めかつ流体の流れの乱れを抑えられる角度である。流体は、固定ケーシング３の静止流路４側から該複数のブレード５ｂ相互間の貫通空間５ｄに該角γに略等しい角度で流入し、該静止流路４側へ流出するときも、ブレード５ｂ側から該角γに略等しい角度で流出する。
【００１５】
図４は、図１の渦流ブロワにおける羽根車５側面部とサイドカバー６との対向部の断面構成例を示す図である。（ａ）は、サイドカバー６の直平面の内面を、ブレードケーシング５ａの側面とブレード５ｂの端面に対向させた場合、（ｂ）は、ブレードケーシング５ａの側面にシール材２０を設け、該シール材２０をサイドカバー６の対向面に接触させるようにした場合である。いずれも、回転する羽根車５と固定状態のサイドカバー６との対向部をシールし、羽根車５内で加速された流体が該対向部から漏出するのを抑える構成となっている。流体の漏出を抑えることで、羽根車５内における流体圧力の低下を抑える。
【００１６】
図４（ａ）においては、回転する羽根車５のブレードケーシング５ａと固定状態のサイドカバー６との対向部の空隙寸法δ１及び該羽根車５のブレード５ｂと該サイドカバー６との対向部の空隙寸法δ２をともに、羽根車５内からの流体の漏出を抑えるに足る小寸法とし、羽根車５とサイドカバー６との間での流体のシールを行う。
【００１９】
図４（ｂ）においては、羽根車５のブレードケーシング５ａとサイドカバー６との対向部の空隙寸法δ１及び該羽根車５のブレード５ｂと該サイドカバー６との対向部の空隙寸法δ２をともに、羽根車５内からの流体の漏出を抑えるに足る小寸法とし、さらに、ブレードケーシング５ａが、サイドカバー６との対向部にシール材２０を有し、羽根車５とサイドカバー６との間での流体のシールを行う。シール材２０としては、例えば樹脂製のものを用いる。本構成では、ブレードケーシング５ａ上に設けられたシール材２０が、羽根車５の回転によりサイドカバー６の内面上を摺動する。本構成においては、羽根車５の側面とサイドカバー６との対向部の空隙寸法δ１の部分が、シール材２０によって塞がれるため、この点からもシール機能を一層向上させることができる。
【００２０】
上記図１〜図４で述べた本発明の第１の実施形態によれば、簡易構成の型を用いてダイカストなどより羽根車５を一体状に形成することができ、羽根車５またはそれを用いた渦流ブロワの生産性を向上させることができる。また、羽根車５とサイドカバー６との間での流体のシールも確保され、羽根車５内における流体圧力の低下も抑えられる。
【００２１】
図５は、本発明の第２の実施形態としての羽根車の構成例図である。本図５の説明においても、説明中で用いる渦流ブロワの構成要素には、図１の渦流ブロワの場合と同じ符号を付すとする。本第２の実施形態の羽根車５は、サイドカバー６との対向部に、ブレード５ｂ及びブレードケーシング５ａに結合され、回転軸２に略直角な方向に伸びて、該部で部分的に流体流路を形成する部分（以下、部分的流路形成部という）を有する場合の例である。なお、本図５では、羽根車５内の構成を示すべく、ブレードケーシング５ａの一部を除いた状態を示している。
【００２２】
図５において、５ｄは、ブレード５ｂ相互間を貫通し回転軸２の方向に沿って設けられた貫通空間、５ｅは、羽根車５のサイドカバー６との対向部側において、ブレード５ｂ及びブレードケーシング５ａに結合され、回転軸２に対し略直角な方向に伸びて上記貫通空間５ｄの部分的側壁を形成し部分的に流体流路を形成する部分的流路形成部である。貫通空間５ｄは、上記第１の実施形態の場合と同様、固定ケーシング３側では固定ケーシング３の静止流路４に連続して形成され、サイドカバー６側では、上記部分的流路形成部５ｅと該サイドカバー６の内面とによって広がりを限定される。
【００２３】
本第２の実施形態の羽根車５を用いて成る渦流ブロワの構成は、基本的には上記第１の実施形態の場合と同様で、例えば、図１の構成において上記図５の羽根車を用いる構成がある。該渦流ブロワにおいては、静止流路４内からブレード５ｂ側へ流入した流体１１は、ブレード５ｂ間の貫通空間５ｄを通り、回転する該ブレード５ｂで加速されながら上記部分的流路形成部５ｅ及び固定状態のサイドカバー６側へと進み、該部分的流路形成部５ｅ及びサイドカバー６内面で先への進行を阻まれ、再び該貫通空間５ｄを通り該ブレード５ｂにより加速された後、該ブレード５ｂ側から流出して静止流路４内に入る。流体は、ブレード５ｂ側に流入するときは、羽根車の内周側から入り、該ブレード５ｂ内で湾曲状に流動し遠心力により加速されて羽根車の外周側に流出される。
また、上記渦流ブロワにおいて、羽根車５とサイドカバー６との間で流体の漏出を抑えるシール構造も、例えば、上記図４に示す構成がある。
【００２４】
上記本発明の第２の実施形態によっても、簡易構成の型を用いてダイカストなどにより羽根車５を一体状に形成することができ、羽根車５またはそれを用いた渦流ブロワの生産性を向上させることができる。また、羽根車５とサイドカバー６との間での流体の漏れも抑えられ、羽根車５内における流体圧力の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態としての渦流ブロワの構成例図である。
【図２】図１の渦流ブロワに用いる羽根車の構成図である。
【図３】図１の渦流ブロワの回転軸に直角な方向の要部断面図である。
【図４】図１の渦流ブロワにおける羽根車側面部の断面構成例図である。
【図５】本発明の第２の実施形態としての羽根車の構成例図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…誘導電動機、
２…回転軸、
３…固定ケーシング、
４…静止流路、
５…羽根車、
５ａ…ブレードケーシング、
５ｂ…ブレード、
５ｃ…ホィール部、
５ｄ…貫通空間、
５ｅ…部分的流路形成部、
６…サイドカバー、
７…吸音器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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