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JP3050461B2 - 渦流ブロワの羽根車及びその製造方法 - Google Patents

渦流ブロワの羽根車及びその製造方法

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Publication number
JP3050461B2
JP3050461B2 JP5033516A JP3351693A JP3050461B2 JP 3050461 B2 JP3050461 B2 JP 3050461B2 JP 5033516 A JP5033516 A JP 5033516A JP 3351693 A JP3351693 A JP 3351693A JP 3050461 B2 JP3050461 B2 JP 3050461B2
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JP
Japan
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blade
impeller
hub
casing
annular groove
Prior art date
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JP5033516A
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文昭 石田
弘 朝吹
隆 渡部
山崎  進
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to EP94102580A priority patent/EP0612923B1/en
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Priority to US08/200,109 priority patent/US5487639A/en
Priority to KR1019940003103A priority patent/KR970001831B1/ko
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、渦流ブロワの羽根車及
びその製造方法に係り、特に3次元形状のブレードを備
えた渦流ブロワに好適な羽根車及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】渦流ブロワは、比較的小容量の送風機と
して従来から広く使用されているが、近年、この渦流ブ
ロワに対する小型軽量化、高吐出圧力化、それに低騒音
化などに対する要求の高まりに応じて、その羽根車の形
状や構造についての提案が種々見られるようになってい
るが、その中の1提案として、羽根車ブレードの3次元
形状化がある。
【0003】図7は、渦流ブロワの一般的な例について
示したもので、図において、1は羽根車、2は昇圧路3
を形成するケーシング、4は羽根車1を駆動する電動機
である。昇圧路3は羽根車1の回転中心、つまり電動機
4の回転軸5を中心とする円弧状に形成されており、回
転軸5と平行に開口し、且つ、図示のように半円弧状の
溝として形成されている。
【0004】羽根車1はブレードケーシング6と、環状
溝7、それにブレード8などからなり、このとき、ブレ
ードケーシング6に形成されている環状溝7は、回転軸
中心線5を中心とする同心円からなる環状溝として形成
されており、その中に、それを横切る方向に複数のブレ
ード8が取付けられている。
【0005】そして、このとき、上記した3次元形状化
された羽根車では、図8に示すように、そのブレード8
が、環状溝7内で、回転軸5を中心とするの放射方向か
ら所定の角度傾けて取付けられ、さらにブレード自体が
曲線をなすように形成されており、この結果、空気など
の流体の流れがスムーズになり、効率が改善されるので
ある。
【0006】ところで、このような3次元形状のブレー
ドを備えた渦流ブロワの実用化に伴って、その製造方法
が大きな課題となってきている。つまり、このような渦
流ブロワの羽根車は、通常、主としてダイキャストな
ど、鋳造による一体成形により製造されているが、この
とき、従来の2次元形状のブレードを有する渦流ブロワ
の羽根車は、比較的簡単な形状なため、特に問題なく鋳
造可能であるが、羽根車ブレードが3次元形状化される
と、ブレード自体が曲線になることなどにより、鋳型の
形状が複雑化し、製造が困難になってゆくからである。
【0007】そこで、このような課題の解決策として、
例えば特開昭51−57011号公報では、このような
羽根車を鋳造で製造する際、羽根車を回転方向に2分割
構成とし、鋳造後、結合して羽根車を完成させることに
より、鋳型の中子が不要にできるようにした方法につい
て開示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、羽根
車ブレードの高度な3次元形状化についての充分な配慮
がされておらず、より一層複雑な形状になってゆく羽根
車については、対応が困難であるという問題があった。
つまり、このような複雑な形状を有する羽根車の製造に
は、一般にダイカストや金型鋳造が用いられるが、この
とき、ブレードが3次元形状を呈していると、鋳造型か
ら製品が外れなくなってしまうので、対応出来なくなっ
てしまうのである。
【0009】本発明の目的は、複雑な形状の渦流ブロワ
の羽根車にも容易に対応出来、羽根車ブレードの一層の
3次元形状化が可能で、渦流ブロワの高性能化が充分に
得られるようにした、渦流ブロワの羽根車及びその製造
方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的の一方は、回転
軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシング
と、このブレードケーシングの上記環状の溝内に、この
環状の溝を横切って円周方向に区画する複数のブレード
を備えた渦流ブロワの羽根車において、上記ブレードケ
ーシングと上記ブレードとを別体にした上で、これら複
数のブレードを上記回転軸に嵌合するハブ部に一体化し
たハブ・ブレード構成体として成形し、このハブ・ブレ
ード構成体のブレードが上記ブレードケーシングの環状
の溝内に収まるようにして、該ハブ・ブレード構成体を
上記ブレードケーシングに組付け固着することにより達
成される。
【0011】また、上記目的の他方は、回転軸を中心と
した環状の溝を有するブレードケーシングと、このブレ
ードケーシングの上記環状の溝内に、この環状の溝を横
切って円周方向に区画する複数のブレードを備えた渦流
ブロワの羽根車の製造方法において、上記ブレードケー
シングだけを独立に形成する工程と、上記複数のブレー
ドを上記回転軸に嵌合するハブ部に一体化したハブ・ブ
レード構成体として独立に形成する工程と、このハブ・
ブレード構成体をブレードケーシングに組付け固着する
工程とで構成することにより達成される。
【0012】
【作用】複数のブレードを回転軸に嵌合するハブ部に一
体化し、ハブ・ブレード構成体としたので、強度の低下
を伴うこと無く、容易に精度が出せることになり、ブレ
ードの3次元形状化による高性能の渦流ブロワをローコ
ストで容易に得ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明による渦流ブロワの羽根車と、
その製造方法について、図示の実施例により詳細に説明
する。図1は本発明の第1の実施例で、この実施例で
は、図8に示した3次元形状化ブレードの羽根車1の作
成に際して、まず、図1(a)、(b)に示すように、ブレー
ドケーシング6と複数のブレード8を別体とした上で、
図1(a)、(c)に示すように、これらのブレード8を、回
転軸5に嵌合するハブ部9aと、このハブ部9aから円
板状に広がった円板部9b、それに外周リム部9cなど
と一体に成形し、ハブ・ブレード構成体9とする。な
お、図1(a)は正面図で、(c)は側断面図である。
【0014】一方、ブレードケーシング6は、ブレード
8が除かれた結果、図1(b)、(d)に示すように、内周円
筒部10aと、外周円筒部10bとを有し、内部に環状
溝7を備えたブレードケーシング部10として構成され
ることになる。なお、ここでも、図1(b)は正面図で、
(d)は側断面図である。
【0015】次に、これらのハブ・ブレード構成体9と
ブレードケーシング部10とを、図2に示すように、ブ
レードケーシング部10の環状溝7内にハブ・ブレード
構成体9のブレード8が嵌合するようにして組合わせ
る。このとき、図示のように、ブレ−ド8の先端に予め
突起部11を、そして、環状溝7内に、これも予め凹部
12を、それぞれ設けておき、これらが嵌合されるよう
にする。
【0016】これらの突起部11と凹部12の嵌合によ
り、ブレ−ド8の先端が環状溝7に強固に位置決めさ
れ、この結果、風圧によるスラスト力に充分に対抗でき
ることになり、ブレ−ドの信頼性を向上させることがで
きる。なお、この突起部11及び凹部12は、図2(a)
に示すように、1組でもよく、或いは複数個組設けても
良いことはいうまでもなく、図2(b)は、2組設けた実
施例である。
【0017】一方、これら突起部11及び凹部12に代
えて、環状溝7内に、ブレ−ド8の先端がそのまま挿入
されるような溝を設けるようにしてもよい。
【0018】次に、所定の鋳型を用い、上記のブレ−ド
ケ−シング部10にハブ・ブレ−ド構成体9を組合せた
ものを中子として、図3に示すように、ブレ−ド8の外
周部と内周部を鋳ぐるみ、鋳ぐるみ部13を形成し、こ
れによりハブ・ブレ−ド構成体9とブレ−ドケ−シング
部10を固定し、一体化するのである。
【0019】従って、この実施例によれば、ブレ−ドケ
−シング部10にハブ・ブレ−ド構成体9を組合せ、こ
れらを鋳造により固定し一体化するだけで、ブレードの
3次元形状化による高性能の渦流ブロワをローコストで
容易に得ることができる。
【0020】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。まず、図4は本発明の第2の実施例で、上記した第
1の実施例では、ハブ・ブレ−ド構成体9とブレ−ドケ
−シング部10とを固定し一体化する方法として鋳ぐる
みを用いていたが、この第2の実施例では、図4(a)に
示すように、ハブ・ブレ−ド構成体9とブレ−ドケ−シ
ング部10の結合部分の内部に、円周方向に沿って予め
複数の溝を設けておき、そこに湯を流し込んで鋳込み部
14を形成することにより結合させ、一体化したもので
ある。
【0021】鋳込み部14となるそれぞれの溝には、同
図(b)に示すように、角度θか設けてあるが、このと
き、この角度θを、ブレ−ドケ−シング部10の環状溝
7の内周と外周で逆方向にしてあり、これにより、鋳込
み部14により確実な固定が得られるようにしてある。
【0022】次に、図5は本発明の第3の実施例で、こ
の実施例でも、図の(a)、(c)に示したハブ・ブレード構
成体15と、図の(b)、(d)に示したブレードケーシング
部16とに分けて形成し、その後、これらを組合せる点
は、図1の実施例と同じであるが、このとき、図5
(b)、(d)に示すように、ブレードケーシング部16にも
ハブ部16aを形成しておき、ハブ・ブレード構成体1
5をブレードケーシング部16に組付けるとき、図6
(a)に示すように、ハブ・ブレード構成体15のハブ部
15aと、ブレードケーシング部16のハブ部16aと
が、嵌合部17により嵌め合い結合されるようにしたも
のである。
【0023】また、このとき、ハブ・ブレード構成体1
5の外周リム部15cと、ブレードケーシング部16の
外周円筒部16cには、それぞれ円周方向に沿って、図
6の(b)、(c)に示すような突起18と切欠部19とが複
数形成してあり、これらを図6の(d)に示すように、相
互に組合わせてから、さらに矢印で示すように、相互に
反対方向にずらして回動させることにより、突起18と
切欠部19が係合し、外周部での固定が与えられるよう
にしてある。
【0024】近年、比較的小容量の渦流ブロワでは、プ
ラスチック製の羽根車が用いられることがあるが、この
場合には、さほどの強度は必要としないので、この実施
例による羽根車が好適である。
【0025】なお、以上の説明から明らかなように、本
発明は、以下の態様で実施可能である。
【0026】 上記ブレードケーシングが上記環状の
溝内にブレード挿入溝を有し、このブレード挿入溝内に
上記ブレードの周辺部が嵌入されていることを特徴とす
る渦流ブロワの羽根車。
【0027】 上記ブレードケーシングが上記環状の
溝内に凹部を、そして上記ブレードがその周辺部に突起
部をそれぞれ有し、上記ハブ・ブレード構成体と上記ブ
レードケーシングの組付け固着に際して、これら凹部と
突起部が係合されていることを特徴とする渦流ブロワの
羽根車。
【0028】 上記ハブ・ブレード構成体と上記ブレ
ードケーシングとが鋳ぐるみ工法により固着されている
ことを特徴とする渦流ブロワの羽根車。
【0029】 上記ハブ・ブレード構成体と上記ブレ
ードケーシングとが鋳込み結合工法により固着されてい
ることを特徴とする渦流ブロワの羽根車。
【0030】 上記ハブ・ブレード構成体と上記ブレ
ードケーシングとが突起部と切欠部の係合により固着さ
れていることを特徴とする渦流ブロワの羽根車。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、生産性に優れていると
共に、信頼性の向上や、空力性能向上を図ることが可能
な渦流ブロワの羽根車、およびその製造方法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による渦流ブロワの羽根車の一実施例を
示す説明図である。
【図2】本発明の一実施例における羽根車の組立説明図
である。
【図3】本発明による羽根車の固定方法の一実施例を示
す説明図である。
【図4】本発明による羽根車の固定方法の他の一実施例
を示す説明図である。
【図5】本発明による渦流ブロワの羽根車の他の一実施
例を示す説明図である。
【図6】本発明の他の一実施例における羽根車の組立説
明図である。
【図7】本発明が適用される渦流ブロワの一例を示す断
面図である。
【図8】本発明が適用される渦流ブロワの羽根車の一例
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 羽根車 2 ケーシング 3 昇圧路 4 電動機 5 回転軸 6 ブレードケーシング 7 環状溝 8 ブレード 9 ハブ・ブレ−ド構成体 9a ハブ部 9b 円板部 9c 外周リム部 10 ブレ−ドケ−シング部 10a 内周円筒部 10b 外周円筒部 11 突起部 12 凹部 13 鋳ぐるみ部 14 鋳込み部 15 ハブ・ブレ−ド構成体 16 ブレ−ドケ−シング部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 進 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 23/00 F04D 29/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸を中心とした環状の溝を有するブ
    レードケーシングと、このブレードケーシングの上記環
    状の溝内に、この環状の溝を横切って円周方向に区画す
    る複数のブレードを備えた渦流ブロワの羽根車におい
    て、上記ブレードケーシングと上記ブレードとを別体に
    した上で、これら複数のブレードを上記回転軸に嵌合す
    るハブ部に一体化したハブ・ブレード構成体として成形
    し、このハブ・ブレード構成体のブレードが上記ブレー
    ドケーシングの環状の溝内に収まるようにして、該ハブ
    ・ブレード構成体を上記ブレードケーシングに組付け固
    着して構成したことを特徴とする渦流ブロワの羽根車。
  2. 【請求項2】 回転軸を中心とした環状の溝を有するブ
    レードケーシングと、このブレードケーシングの上記環
    状の溝内に、この環状の溝を横切って円周方向に区画す
    る複数のブレードを備えた渦流ブロワの羽根車の製造方
    法において、上記ブレードケーシングだけを独立に形成
    する工程と、上記複数のブレードを上記回転軸に嵌合す
    るハブ部に一体化したハブ・ブレード構成体として独立
    に形成する工程と、このハブ・ブレード構成体をブレー
    ドケーシングに組付け固着する工程とで構成されている
    ことを特徴とする渦流ブロワの羽根車の製造方法。
JP5033516A 1993-02-23 1993-02-23 渦流ブロワの羽根車及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3050461B2 (ja)

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US08/470,455 US5600886A (en) 1993-02-23 1995-06-06 Method of making vortex flow blower and vane wheel therefor

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