JPH0650289A - Axial fan with air separator - Google Patents
Axial fan with air separatorInfo
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- JPH0650289A JPH0650289A JP22082992A JP22082992A JPH0650289A JP H0650289 A JPH0650289 A JP H0650289A JP 22082992 A JP22082992 A JP 22082992A JP 22082992 A JP22082992 A JP 22082992A JP H0650289 A JPH0650289 A JP H0650289A
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- separator
- air separator
- fan
- air
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エアセパレーター付き
軸流ファン特にその効率低下防止構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial fan with an air separator, and more particularly to a structure for preventing its efficiency from decreasing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エアセパレーター付き軸流ファンにおい
ては、図６部分縦断面図に示すように、入口ガイドベー
ン２を囲繞する部分のケーシングが内側に開くＣ字状断
面を有する環状流路を形成してなるエアセパレーターが
外側に同軸的に膨出して作られている。ここで、エアセ
パレーターの開口部と入口ガイドベーン２の基端部を囲
繞する環状円筒部との間には互いに平行する上流側，下
流側の環状開口がガイドベーン２の前後に形成されてい
る。2. Description of the Related Art In an axial flow fan with an air separator, as shown in a partial vertical sectional view of FIG. 6, a casing of a portion surrounding an inlet guide vane 2 forms an annular flow passage having a C-shaped cross section that opens inside. The air separator is made by bulging outward coaxially. Here, between the opening portion of the air separator and the annular cylindrical portion surrounding the base end portion of the inlet guide vane 2, upstream and downstream annular openings parallel to each other are formed before and after the guide vane 2. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなエアセパレ
ーターによって、小風量時に、エアセパレーター内外の
圧力差によって動翼先端で生じる失速渦を、矢印に示す
ように、下流側環状開口から吸い込み、これを上流側環
状開口から入口ガイドベーンの上流側へ戻すことで失速
を防止することができるのである。しかしながら、この
ような構造においては、大風量時にはケーシングに開口
されたセパレーター入口部より、セパレーター内に若干
の空気の流れ込みが生ずるので、ファン効率は約２％低
下する傾向がある。With such an air separator, the stall vortex generated at the tip of the moving blade due to the pressure difference between the inside and the outside of the air separator is sucked from the downstream annular opening as shown by the arrow when the air volume is small. Is returned to the upstream side of the inlet guide vane from the upstream annular opening, whereby stall can be prevented. However, in such a structure, when a large amount of air is blown, some air flows into the separator from the separator inlet portion opened in the casing, so that the fan efficiency tends to decrease by about 2%.
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、小風量時には動翼翼端の失速を防止するとと
もに、大風量時にはファン効率の低下を防止する高性能
のエアセパレーター付き軸流ファンを提供することを目
的とする。The present invention has been proposed in view of such circumstances, and an axial flow with a high-performance air separator that prevents stall of the blade tips of the moving blade when the air volume is small and prevents the efficiency of the fan from decreasing when the air volume is large. The purpose is to provide fans.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、エ
アセパレーターを有する軸流ファンにおいて、エアセパ
レーターによりケーシングに開口された環状通路入口に
円周方向にそれぞれ配設され同セパレーターの内外の圧
力差により自動的に開閉する複数のフラッパーと、上記
複数のフラッパーを同時に一斉に開閉する連動手段とを
具えたことを特徴とする。To this end, the present invention relates to an axial fan having an air separator, in which the pressure inside and outside the separator is circumferentially arranged at the inlets of the annular passages opened in the casing by the air separator. It is characterized in that it is provided with a plurality of flappers that automatically open and close according to the difference, and interlocking means that simultaneously opens and closes the plurality of flappers at the same time.
【０００６】[0006]
【作用】このような構成によれば、小風量時、エアセパ
レーター内の圧力は、セパレーター外の圧力より低いの
で気流がセパレーター内に流れ込もうとし、フラッパー
を押し上げるのでセパレーター入口部は開状態となる。
これは通常のエアセパレーター構造と同じ状態であり、
失速防止の作用を行う。大風量になると、セパレーター
内外の圧力差がなくなり、各フラッパーはその自重によ
って連動的に一斉に閉じる。この状態ではケーシングは
ソリッドケーシングと同様の状態となり、セパレーター
入口部の開状態に比べてファン効率は約２％上昇する。With this configuration, when the air volume is small, the pressure inside the air separator is lower than the pressure outside the separator, so the air flow tries to flow into the separator and pushes up the flapper, so the separator inlet is open. Become.
This is the same state as the normal air separator structure,
Performs stall prevention. When the air volume becomes large, there is no pressure difference between the inside and outside of the separator, and each flapper is closed simultaneously by its own weight. In this state, the casing is in the same state as the solid casing, and the fan efficiency is increased by about 2% as compared with the opened state of the separator inlet.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその全体縦断面図、図２は図１のエアセパレ
ーター部を示す部分拡大図、図３は図２の III−III 横
断面図、図４は図３のフラッパー取付詳細図、図５は図
４のＶ部を示す斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall vertical sectional view thereof, FIG. 2 is a partially enlarged view showing an air separator portion of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a detailed view of the flapper mounting shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing a V portion of FIG.
【０００８】上図において、図６と同一の符号はそれぞ
れ同図と同一の部材を示し、まず図１において、動翼１
が外周に突設された翼車４を有する軸流ファンの主軸の
両端は前後１対の軸受８，８により軸支され、モーター
９により駆動されるようになっている。５は本発明に係
るフラッパーである。In the above drawing, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same members as those in the same drawing. First, in FIG.
Both ends of the main shaft of an axial flow fan having an impeller 4 protruding from the outer periphery are supported by a pair of front and rear bearings 8 and driven by a motor 9. 5 is a flapper according to the present invention.
【０００９】次に、フラッパー５について説明すると、
図２〜図５に示すように、フラッパー５はほぼ長方形の
板よりなり、それぞれエアセパレーター３の下流側開口
の円周方向の一端に軸方向のピン５ａにて枢着されると
ともにその他端には耳板５ｂが突設され、各耳板５ｂは
ワイヤリング６により互いに接続されている。ここで、
フラッパー５は自重によりエアセパレーターの下流側開
口を閉鎖する方向に付勢されるように、図４の第１象限
に配設されたフラッパーはそれぞれカウンターウエイト
付きフラッパー７となっている。Next, the flapper 5 will be described.
As shown in FIGS. 2 to 5, the flapper 5 is composed of a substantially rectangular plate, and is pivotally attached to one end in the circumferential direction of the downstream opening of the air separator 3 by a pin 5a in the axial direction and to the other end. Ear plates 5b are provided in a protruding manner, and each ear plate 5b is connected to each other by a wiring 6. here,
The flapper arranged in the first quadrant of FIG. 4 is a flapper 7 with a counterweight so that the flapper 5 is biased by its own weight in the direction of closing the downstream side opening of the air separator.
【００１０】このような構造において、定常状態つまり
大風量，低風圧領域にて運転中は、エアセパレーター内
外の圧力差は数１０ｍｍＡｇであり、この圧力差では、
フラッパー５は開くまでに至らず、すべてのフラッパー
は閉じている。したがって、この状態では、ケーシング
内面はフラットなソリッドケーシングと実質的に同一で
あり、本発明を備えた軸流ファンは慣用の動翼可変ピッ
チ式軸流ファンと同様の高効率を得ることができる。In such a structure, the pressure difference between the inside and outside of the air separator is several tens of mmAg when operating in a steady state, that is, in a large air volume and low air pressure region.
The flapper 5 has not been opened, and all flappers are closed. Therefore, in this state, the inner surface of the casing is substantially the same as that of the flat solid casing, and the axial fan provided with the present invention can obtain high efficiency similar to that of the conventional blade variable pitch axial fan. .
【００１１】ところで、ファン出口側システム抵抗の増
加等により、ファン出口側の圧力が高くなると、軸流フ
ァンは小風量，高風圧領域に入り、サージングエリアが
目前となる。このときは、エアセパレーターの内外の圧
力差は数１００ｍｍＡｇとなるので、この圧力差により
全フラッパーが開側へ移行し、しかも、その一連の動き
は、ワイヤリングによって一斉に行われる。ちなみに、
例えば、５００ｍｍＡｇの圧力差が生じた場合、１００
ｍｍ×１００ｍｍのフラッパー面を垂直に押す力は、５
００×（０．１）2 ＝５ｋｇとなり、厚さｔ＝６ｍｍの
フラッパー自重４７０ｇを容易に開くことができる。開
状態になったエアセパレーターは、従来機と同様に、入
流側への循環流により、ファンの失速域を改善するとが
できる。やがて、ファンの運転点が定常状態に復帰する
と、圧力差も少となるので、全フラッパーは、一部のカ
ウンターウエイト付きフラッパー７の自重により閉方向
の復元力が働くことで、ワイヤリングの作用で連動的に
閉状態に復帰し、ソリッドケーシングと実質的に同一状
態となり再び高効率を得る。このカウンターウエイト
は、個々のファンの特性に合わせ、圧力差を想定するこ
とで任意のウエイトを設置可能である。By the way, when the pressure on the fan outlet side increases due to an increase in the system resistance on the fan outlet side, the axial fan enters a small air volume and high air pressure region, and the surging area is in front. At this time, the pressure difference between the inside and the outside of the air separator is several 100 mmAg, so that all the flappers move to the open side due to this pressure difference, and the series of movements are simultaneously performed by the wiring. By the way,
For example, when a pressure difference of 500 mmAg occurs, 100
The force to push the flapper surface of mm × 100mm vertically is 5
Since 00 × (0.1) 2 = 5 kg, the flapper own weight 470 g having a thickness t = 6 mm can be easily opened. The air separator in the open state can improve the stall area of the fan by the circulation flow to the inlet side, as in the conventional machine. Eventually, when the operating point of the fan returns to a steady state, the pressure difference will also decrease, so that all flappers will have a restoring force in the closing direction due to the weight of some of the flappers 7 with counterweights, and the flapper 7 It returns to the closed state in an interlocking manner, becomes substantially the same state as the solid casing, and obtains high efficiency again. This counterweight can be set to any weight by assuming the pressure difference according to the characteristics of each fan.
【００１２】[0012]
【発明の効果】このような構造によれば、エアセパレー
ター付き軸流ファンの最大の特徴である小風量時に見ら
れる失速の防止を行い、かつ、大風量時には、セパレー
ター部入口面積をフラッパーにより閉状態とすること
で、ファン効率を従来機より約２％上昇を可能とする。
その結果、駆動機容量１０００ｋｗ級のファンの場合、
２０ｋｗの運転メリットが生じ、これを年間運転費に換
算すると、２０ｋｗ×８０００Ｈ×１０円／ｋｗＨ＝
１，６００千円の軽減となる。なお、運転費軽減メリッ
ト量は、軸流ファンが大型化すればするほど大きくな
る。また、セパレーター内外の圧力差を利用するとこで
開閉ができるので、フラッパー開閉の制御装置も不要で
あり、比較的簡単な構造である。According to such a structure, the stall which is the greatest feature of the axial flow fan with an air separator, which is seen when the air volume is small, is prevented, and when the air volume is large, the inlet area of the separator part is closed by the flapper. By setting the status, it is possible to increase the fan efficiency by about 2% compared to the conventional model.
As a result, in the case of a fan with a drive capacity of 1000 kW,
20kw driving merit occurs, and when converted into annual operating cost, 20kw x 8000H x 10 yen / kwH =
It will be reduced by 1,600,000 yen. Note that the operating cost reduction merit amount increases as the axial fan size increases. Further, since the opening and closing can be performed by utilizing the pressure difference between the inside and outside of the separator, a flapper opening and closing control device is not required, and the structure is relatively simple.
【００１３】要するに本発明によれば、エアセパレータ
ーを有する軸流ファンにおいて、エアセパレーターによ
りケーシングに開口された環状通路入口に円周方向にそ
れぞれ配設され同セパレーターの内外の圧力差により自
動的に開閉する複数のフラッパーと、上記複数のフラッ
パーを同時に一斉に開閉する連動手段とを具えたことに
より、小風量時には動翼翼端の失速を防止するととも
に、大風量時にはファン効率の低下を防止する高性能の
エアセパレーター付き軸流ファンを得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。In short, according to the present invention, in an axial flow fan having an air separator, each of which is arranged circumferentially at the inlet of the annular passage opened in the casing by the air separator and is automatically driven by the pressure difference between the inside and the outside of the separator. By having multiple flappers that open and close and interlocking means that simultaneously open and close the multiple flappers at the same time, it is possible to prevent stall of the blade tips of the blades when the air volume is small and to prevent the fan efficiency from decreasing when the air volume is large. The present invention is extremely useful in industry because it provides a high performance axial fan with an air separator.
【図１】本発明の一実施例を示すエアセパレーター付き
軸流ファンの全体縦断面図である。FIG. 1 is an overall vertical cross-sectional view of an axial fan with an air separator showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１のエアセパレーター部を示す部分拡大図で
ある。FIG. 2 is a partial enlarged view showing an air separator portion of FIG.
【図３】図２の III−III 横断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図４】図３のフラッパー取付詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of attaching the flapper of FIG.
【図５】図４のＶ部を示す斜視図である。5 is a perspective view showing a V portion of FIG. 4. FIG.
【図６】従来のエアセパレーター付き軸流ファンを示す
部分縦断面図である。FIG. 6 is a partial vertical cross-sectional view showing a conventional axial flow fan with an air separator.
１ 動翼 ２ 入口ガイドベーン ３ エアセパレーター ４ 翼車 ５ フラッパー ５ａ ピン ５ｂ 耳板 ６ ワイヤリング ７ カウンターウエイト付フラッパー ８ 軸受 ９ モーター １０ 車室 1 rotor blade 2 inlet guide vane 3 air separator 4 impeller 5 flapper 5a pin 5b ear plate 6 wiring 7 flapper with counterweight 8 bearing 9 motor 10 compartment
Claims (1)
おいて、エアセパレーターによりケーシングに開口され
た環状通路入口に円周方向にそれぞれ配設され同セパレ
ーターの内外の圧力差により自動的に開閉する複数のフ
ラッパーと、上記複数のフラッパーを同時に一斉に開閉
する連動手段とを具えたことを特徴とするエアセパレー
ター付き軸流ファン。1. An axial fan having an air separator, wherein a plurality of flappers are circumferentially disposed at inlets of annular passages opened in a casing by the air separator and are automatically opened / closed by a pressure difference between inside and outside of the separator. And an axial flow fan with an air separator, characterized by comprising: interlocking means for simultaneously opening and closing the plurality of flappers at the same time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22082992A JPH0650289A (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Axial fan with air separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22082992A JPH0650289A (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Axial fan with air separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650289A true JPH0650289A (en) | 1994-02-22 |
Family
ID=16757202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22082992A Withdrawn JPH0650289A (en) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | Axial fan with air separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650289A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027196A (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Blast device |
| JP2006097609A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Shimadzu Corp | Fan device |
| KR102633244B1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-02-05 | 한국생산기술연구원 | Stall recognition device and axial flow blower including same |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP22082992A patent/JPH0650289A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027196A (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Blast device |
| JP2006097609A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Shimadzu Corp | Fan device |
| JP4492282B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-06-30 | 株式会社島津製作所 | Fan device |
| KR102633244B1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-02-05 | 한국생산기술연구원 | Stall recognition device and axial flow blower including same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |