特開 2022-49331 排水装置の羽根車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022049331

(43)【公開日】2022-03-29

(54)【発明の名称】排水装置の羽根車

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/24 20060101AFI20220322BHJP

   F04D 1/14 20060101ALI20220322BHJP

   F04D 29/66 20060101ALI20220322BHJP

【ＦＩ】

F04D29/24 C

F04D1/14

F04D29/24 D

F04D29/66 M

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020155481

(22)【出願日】2020-09-16

(71)【出願人】

【識別番号】502142389

【氏名又は名称】利大溪工業股▲分▼有限公司

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．７５， ＳＯＮＧＳＨＵ， ＲＥＮＳＨＡＮ ＶＩＬ．， ＤＡＸＩ ＤＩＳＴ．， ＴＡＯＹＵＡＮ ＣＩＴＹ， ＴＡＩＷＡＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】林永裕

(72)【発明者】

【氏名】徐瑞陽

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA03

3H130AB02

3H130AB22

3H130AB42

3H130AC12

3H130BA13C

3H130BA66C

3H130BA68C

3H130CB01

3H130CB14

3H130DA02Z

3H130EA07C

3H130EB01C

3H130EB02C

3H130EB04C

(57)【要約】      （修正有）

【課題】水流を排出する際の水の抵抗力が低下し、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する排水装置の羽根車を提供する。
【解決手段】複数の主羽根車４は、上シャフト３１からインペラーディスク２の周縁に向けて延伸すると共に適度な角度湾曲するブレードを設けている。主羽根車の湾曲するブレードの外端の上縁には高低差を有する段階部４１を設け、内端の下縁は下向きに傾斜して延伸し、下シャフト３２に連接すると共にセンター穴２１１部分に露出し、水流を排出する遠心羽根車を構成する。下シャフトには下向きに延伸する吸水羽根車を設置する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラーディスク、シャフト、及び複数の主羽根車を設置し、前記インペラーディスクはディスク及び前記ディスクの周縁を包囲する囲い部を有し、前記ディスクにはセンター穴を設け、前記シャフトは前記センター穴に貫設し、且つ前記ディスク本体上方に位置する上シャフト、及び前記ディスク本体下方に位置する下シャフトに分かれ、前記複数の主羽根車は上シャフトからインペラーディスクの周縁に向けて適度な角度で湾曲するように延伸し、前記複数の主羽根車の外端の上縁には段階部を設け、これら前記複数の主羽根車の内端の下縁は下向きに傾斜して前記下シャフトに連接し、且つセンター穴に露出し、遠心羽根車を形成し、前記下シャフトは下向きに延伸する吸水羽根車を有することを特徴とする排水装置の羽根車。

【請求項2】

前記遠心羽根車は前記複数の主羽根車に対応して同じ数量及び同じ湾曲で設置することを特徴とする請求項１に記載の排水装置の羽根車。

【請求項3】

これら前記複数の主羽根車の間には、適度な対称距離で前記センター穴の穴縁から前記インペラーディスクの周縁に向けて延伸し、且つ適度な角度で湾曲する複数の補助羽根車を設置することを特徴とする請求項１に記載の排水装置の羽根車。

【請求項4】

これら前記複数の補助羽根車の外端の上縁には段階部を設けていることを特徴とする請求項３に記載の排水装置の羽根車。

【請求項5】

これら前記複数の主羽根車及びこれら前記複数の補助羽根車は、３組、４組、または５組の配置で設置することを特徴とする請求項３に記載の排水装置の羽根車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排水装置の羽根車に関し、更に詳しくは、水流を排出する際の水の抵抗力を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する排水装置の羽根車に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に空調設備（クーラー）に用いる排水装置の羽根車（図１参照）はディスク本体１を設置し、ディスク本体１には中心軸１１を設け、前記中心軸１１から放射状に複数のブレード１２を設置している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、前記従来のインペラーのブレード１２は、直線方式で中心軸１１から外に向けてディスク本体１の周縁に延伸する。インペラーの外径の接線角度Ｘが大きく（図２参照）、水流の排出圧力が増大し、実際に使用する場合、振動及び騒音が非常に発生しやすかった。

【0004】

さらに、従来のインペラーのブレード１２の多くは直角形状を呈し、且つその前端及び後端は全て同じ高さとなっており、排出する水流の抵抗力が大きくなり（前端の水圧が増加する）、水流の速度が低下し、流れが滞り、電力の消耗を減らすことができず、節電できなかった。本出願者はこれを鑑み、不断で研究や実験を続け、排水装置のインペラーを設計するに至った。排出する水流の抵抗力を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する。

【0005】

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

【0006】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排水装置の羽根車を提供することにある。すなわち、インペラーの使用時に、適度に水圧を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する目的を達成させる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の排水装置の羽根車は、インペラーディスク、シャフト、及び複数の主羽根車を設置している。前記インペラーディスクはセンター穴を有し、前記シャフトは前記センター穴に貫設し、且つ前記インペラーディスク上方に位置する上シャフト、及び前記インペラーディスク下方に位置する下シャフトに分かれている。これら前記複数の主羽根車は上シャフトからインペラーディスクの周縁に向けて延伸すると共に適度な角度で湾曲するブレードを設け、主羽根車の湾曲するブレードの外端の上縁には高低差を有する段階部を設けている。主羽根車の内端の下縁は下向きに傾斜して延伸し、前記下シャフトに連接し、主羽根車の湾曲するブレードと同じ湾曲を呈する遠心羽根車を構成する。前記下シャフトは下向きに延伸する吸水羽根車を有する。

【0008】

本発明の前記排水装置を応用する場合、主羽根車の湾曲及び段階部により、外径の接線角度が減少し、排出する水流の抵抗力が低下し、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する目的を達成する。

【0009】

また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記主羽根車の間には主羽根車と同じ湾曲度を呈する複数の補助羽根車を設置し、流水を促進させて圧力を低下させる効果を達成する。

【0010】

また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記補助羽根車の外端は、適度な下向きの斜度を呈し、高低差のある段階部を形成する。

【0011】

また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記複数の主羽根車及び設置する複数の補助羽根車は、３組、４組、或いは５組の主羽根車及び補助羽根車で実施する。

【0012】

また、本発明に係る排水装置の羽根車において、前記遠心羽根車は複数のブレードを配置することで実施する。さらには、３つのブレード、４つのブレード、或いは５つのブレードを設置する。

【0013】

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】従来のインペラーを示す構成図である。

【図2】従来のインペラーの接線角度を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るインペラーディスクの傾斜図である。

【図4】本発明の排水装置の組み立てを示す断面図である。

【図5】本発明の第１実施例に係る主羽根車を示す平面図である。

【図6】本発明の第２実施例に係る主羽根車を示す平面図である。

【図7】本発明の第３実施例に係る主羽根車を示す平面図である。

【図8】本発明の第１実施例に係る遠心羽根車を示す図である。

【図9】本発明の第２実施例に係る遠心羽根車を示す図である。

【図10】本発明の第３実施例に係る遠心羽根車を示す図である。

【図11】本発明の第１実施例に係る主羽根車と補助羽根車を示す図である。

【図12】本発明の第２実施例に係る主羽根車と補助羽根車を示す図である。

【図13】本発明の第３実施例に係る主羽根車と補助羽根車を示す図である。

【図14】本発明の排水装置に組み立てられる構成図である。

【図15】本発明のインペラーの接線角度を示す図である。

【図16】本発明の臨界水位騒音-リフトの関係を示す図である。

【図17】本発明の臨界水位振動-リフトの関係を示す図である。

【図18】本発明の負荷水位騒音-リフトの関係を示す図である。

【図19】本発明の負荷水位振動-リフトの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

【0016】

以下に、図３～１９を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。図３は本発明の一実施形態に係るインペラーディスクの傾斜図である。図４は本発明の排水装置の組み立てを示す断面図である。図に示されるように、本発明はインペラーディスク２、シャフト３、及び複数の主羽根車４を設置している。前記インペラーディスク２はディスク２１及び前記ディスク２１の周縁を包囲する囲い部２２を有し、前記ディスク２１にはセンター穴２１１を設けている。

【0017】

前記シャフト３は前記センター穴２１１に貫設し、且つ前記ディスク２１上方に位置する上シャフト３１、及び前記ディスク２１下方に位置する下シャフト３２に分かれている。これら前記複数の主羽根車４は上シャフト３１からインペラーディスク２の周縁の囲い部２２に向けて延伸し、且つ適度な角度で湾曲するブレードを設け、主羽根車４の湾曲するブレードの外端の上縁には適度な斜度で外に向けて下向きに傾斜し、高低差のある段階部４１を形成する。主羽根車４の内端の下縁は下向きに傾斜して延伸し、前記下シャフト３２に連接し、主羽根車４の湾曲するブレードと同じ角度の湾曲を構成し、且つセンター穴２１１に露出し、水流を排出する遠心羽根車３３を提供する。前記下シャフト３２は下向きに延伸して吸水量を上昇するための吸水羽根車３４を有する。図３には、３組の主羽根車４及び３組の補助羽根車５で配置する実施例を図示する。これら前記主羽根車４及びインペラーディスク５は共に高低差のある段階部４１、５１を設けている。

【0018】

図３、図４と図１４は本発明の排水装置のインペラー及びその組み立て構造の概略図である。図に示されるように、本発明は実際の応用において、インペラーＡは排水装置６下方のポンプ室６１に取り付けている。前記排水装置６はポンプ室６１に吸引口６２及び排出口６３を設け、排水装置６に設置するモーター６４により前記シャフト３及びその上シャフト３１及びその下シャフト３２を回転するように駆動させ、同時にインペラーＡの主羽根車４及び補助羽根車５の回転及び吸水羽根車３４の回転を構成し、空調設備の水受け皿内の排水を吸引口６２及び下シャフト３２から上に向けて吸水し、上に向けて吸水した排水を遠心羽根車３３の回転の遠心力により水流を送水し、且つセンター穴２１１を通過させてディスク２１に進入させる。駆動されて回転した主羽根車４及び補助羽根車５は、排水装置６の内面に沿って揚水し、排水を排出口６３から外部に排出する。

【0019】

前述の部材により排水装置の羽根車Ａを構成する。排水装置に応用する場合、これら前記排水の主羽根車４及び補助羽根車５の湾曲により外径の接線角度を減少させ、高低落差のある段階部４１、５１により水流の圧力を低下させ、主羽根車４の前段の水圧が低下し、後段は高さが高いため一定の水流量を保持し、これにより電力の消耗を減少させ、振動及び騒音を低減する目的を達成する。実際のテストに基づくと、流量が約15%増加し、電量が約20%減少し、騒音が3～4db顕著に減少した。

【0020】

また、図５乃至図７は本発明の湾曲するブレードの主羽根車４を複数配置する実施例をそれぞれ図示する。図８乃至図１０には、本発明の下シャフト３２に設置する遠心羽根車３３を、主羽根車４に対応して同じ湾曲及び同じ数量で配置し、３、４、５つの湾曲する遠心羽根車３３を配設する実施例をそれぞれ図示する。

【0021】

図１１は本発明の第１実施例に係る主羽根車４を配置する平面図である。図に示されるように、前述の図３に示される傾斜図の実施例では、前記３つの主羽根車４の間は適度な対称距離で３つの補助羽根車５をそれぞれ設置している。これら前記補助羽根車５は適度な角度で湾曲し、センター穴２１１の穴縁からインペラーディスク２の周縁に向けて延伸する。同時に図３を参照すると、補助羽根車５の湾曲する外端の上縁には、適度な斜度で外に向けて下向きに傾斜し、高低差を形成する段階部５１を設けている。これら前記補助羽根車５により水圧の低下効果を向上する。

【0022】

図１２は本発明の第２実施例に係る主羽根車４と補助羽根車５を配置する平面図である。図に示されるように、本発明は主羽根車４を等間隔に配列して４つ設置し、これら前記主羽根車４の間には適度な対称距離でセンター穴２１１の穴縁からインペラーディスク２の周縁に向けて延伸し、適度な角度で湾曲する４つの補助羽根車５をそれぞれ設置する。

【0023】

図１３は本発明の第３実施例に係る主羽根車４と補助羽根車５を配置する平面図である。図に示されるように、本発明は主羽根車４を５つ設置し、これら前記主羽根車４を等間隔で配列し、且つ前記５つの主羽根車４の間には適度な対称距離でセンター穴２１１の穴縁からディスク本体２の周縁に向けて延伸し、且つ適度な角度で湾曲する５つの補助羽根車５をそれぞれ設置する。

【0024】

図１４は本発明の排水装置に組み立てられる構成図である。図に示されるように、本発明は実際の応用では、インペラーＡを排水装置６下方のポンプ室６１に取り付けている。前記排水装置６はポンプ室６１に吸引口６２及び排出口６３を設け、排水装置６に設置するモーター６４によりインペラーＡの主羽根車４及び補助羽根車５を回転するように駆動させる。モーター６４が駆動してインペラーＡが回転すると、空調設備の水受け皿内に溜まった排水を吸引口６２の下端から吸水し、且つ排水装置６の内面に沿って揚水し、排出口６３から外部に排出する。

【0025】

図１５は本発明のインペラーの接線角度を示す図である。図に示されるように、本発明のインペラーＡの主羽根車４は、上シャフト３１からインペラーディスク２の周縁の囲い部２２に向けて適度な角度で湾曲し、インペラーＡの外径の接線角度Ｙを縮小し、水流の圧力を低下させる。実際に使用する場合、振動及び騒音を確実に効果的に低減する。

【0026】

図１６は本発明の臨界水位騒音-リフトを示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「臨界水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が騒音を大幅に低減させている。

【0027】

図１７は本発明の臨界水位振動-リフトを示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「臨界水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が振動を大幅に低減させている。

【0028】

図１８は本発明の負荷水位騒音-リフトの関係を示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「負荷水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が騒音を大幅に低減させている。

【0029】

図１９は本発明の負荷水位振動-リフトの関係を示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「負荷水位の水頭及び対応する振動の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が振動及び騒音を大幅に低減させている。

【0030】

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0031】

１ ディスク本体
１１ 中心軸
１２ ブレード
２ インペラーディスク
２１ ディスク
２２ 囲い部
２１１ センター穴
３ シャフト
３１ 上シャフト
３２ 下シャフト
３３ 遠心羽根車
３４ 吸水羽根車
４ 主羽根車
４１ 段階部
５ 補助羽根車
５１ 段階部
６ 排水装置
６１ ポンプ室
６２ 吸引口
６３ 排出口
６４ モーター
Ａ インペラー
Ｘ 接線角度
Ｙ 接線角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】