JP5032047B2 - 軸流形流体機械 - Google Patents
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Description
〔第1の実施の形態例〕
図6は本発明に係る軸流形流体機械の羽根車の羽根の子午面を示す図で、図6(a)、(b)は2種類の軸流形羽根車10の羽根12の子午面形状を示す図である。同図(a)は子午面1の形状を、同図(b)は子午面2の形状を夫々示す図で、いずれも始点(ボス11と羽根12の上流側辺の交点A)と終点(吸込みベルマウスの変曲点23から半径方向に伸ばした垂面と羽根12との交点B(図3参照))を自由曲線で滑らかに結んで羽根12の前縁13としている。なお、本実施形態例ではボックスファンの事例を示す。子午面1及び子午面2はその始点(交点A)が終点(交点B))より下流側に位置し、子午面1の前縁13−1は図6(a)に示すように始点Aと終点Bを略直線に近い自由曲線としており、子午面2の前縁13−2は図6(b)に示すように始点Aと終点Bを羽根12の外周側(終点B側)を上流側に張り出した自由曲線としている。また、終点Bより下流側はケーシング壁面(図示せず)と略並行としている。
図8は第2の実施の形態例の角度差Δβの分布を示す図である。なお、本実施形態例では第1の実施形態例と同様、ボックスファンの事例を示す。本実施形態例では羽根車の羽根の子午面形状及び設計仕様は上記第1の実施形態例と同一で、設計コンセプトを変更した例である。図8において、図7と同様、縦軸は無次元前縁距離を示し、横軸は上記角度差Δβを示し、曲線Aは子午面1に対して流体が一様に流入するとして設計した場合を、曲線Bは子午面1に対して流体の偏流を考慮して設計した場合を、曲線Cは子午面2に対して流体が一様に流入するとして設計した場合を、曲線Dは子午面2に対して流体の偏流を考慮して設計した場合をそれぞれ示す。
図9は本発明に係る軸流形流体機械の羽根車の羽根の子午面を示す図で、図9(a)、(b)は2種類の羽根車の羽根の子午面形状を示す図で、同図(a)は子午面3の形状を、同図(b)は子午面4の形状を夫々示す図である。なお、本実施形態例ではクリーンファンの事例を示す。子午面3及び子午面4はその始点A及び終点Bが軸方向同位置に位置し、子午面3の前縁13−3は図9(a)に示すように始点Aと終点Bを直線で結んだ形状としており、子午面4の前縁13−4は図9(b)に示すように始点Aと終点Bを羽根12の外周側(終点B側)を上流側に張り出した自由曲線としている。設計仕様(流量、回転数、静圧上昇量)及び設計コンセプトは両子午面で同じであるとして設計した。また、終点Bより下流側はケーシング壁面(図示せず)と略並行としている。
図11は本発明に係る軸流形流体機械の羽根車の羽根の子午面を示す図である。図示するように、子午面5はその始点A及び終点Bが軸方向同位置に位置し、子午面5の前縁13−5は図11に示すように始点Aと終点Bを羽根12の外周側(終点B側)を上流側に張り出した自由曲線としている。なお、本実施形態例では、ボックスファンの事例を示す。また、終点Bより下流側はケーシング壁面(図示せず)と略並行としている。
10 軸流形羽根車
11 ボス
12 羽根
13 前縁
21 吸込みベルマウス
22 ケーシング
23 変曲点
Claims (3)
- ボス外周に複数枚の羽根を設けてなる軸流形羽根車を、吸込み部に吸込みベルマウスを有するケーシング内に配設した軸流形流体機械であって、
前記軸流形羽根車は前記ボスと前記羽根の上流側辺の交点Aを始点とし、前記吸込みベルマウスの変曲点から半径方向に伸ばした前記ボスの中心軸線と垂直な平面と前記羽根の外周との交点Bを終点として、前記始点(交点A)と終点(交点B)を自由曲線で結んで前記羽根の前縁として定義し、前記前縁の前記ボスの中心軸線に対する角度を外部から前記吸込みベルマウスに流入する流体の前記ボスの中心軸線に対する流入角度に適合するように前記前縁の前記終点(交点B)近傍を前記羽根車の回転方向に対して反対側に変位させると共に、前記終点(交点B)より下流側では前記ケーシング壁面と前記羽根車外周を略平行とした羽根車であることを特徴とする軸流形流体機械。 - 請求項1に記載の軸流形流体機械において、
前記軸流形羽根車は該羽根車の回転軸と同心の仮想円筒と前記羽根のキャンバ面との交線に対し、前記前縁において引いた接線と前記ボスの中心軸線との2つの直線が成す角度として定義される羽根角度βが、前記前縁に沿った任意位置における羽根角度βと前記終点(交点B)における羽根角度βBとの間の角度差Δβ=β−βBとして定義される角度差Δβに対し、無次元の前記前縁距離の全長を1とし、前記ボス側端部を始点とする無次元前縁距離が0.9の位置で前記Δβが5°以上となること、及び前記無次元前縁距離の全長の7割以上の範囲5°≦Δβ≦25°の関係を満たすこと、の少なくとも一方の条件を満足する羽根車であることを特徴とする軸流形流体機械。 - 請求項1又は2に記載の軸流形流体機械において、
前記軸流羽根車を駆動する駆動機を備えたことを特徴とする軸流形流体機械。
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