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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-12
(54)【発明の名称】羽根車アセンブリ及び混合装置
(51)【国際特許分類】
F04D 17/04 20060101AFI20240305BHJP
F04D 7/04 20060101ALI20240305BHJP
【ＦＩ】
F04D17/04 F
F04D7/04 H
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023558648
(86)(22)【出願日】2022-10-09
(85)【翻訳文提出日】2023-09-22
(86)【国際出願番号】 CN2022123953
(87)【国際公開番号】W WO2023061271
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】202111190681.9
(32)【優先日】2021-10-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522022018
【氏名又は名称】深▲セン▼市尚水智能股▲フン▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石 ▲橋▼
(72)【発明者】
【氏名】徐 勇程
(72)【発明者】
【氏名】白 淑娟
(72)【発明者】
【氏名】金 旭▲東▼
【テーマコード（参考）】
3H130
【Ｆターム（参考）】
3H130AA38
3H130AB22
3H130AB43
3H130AB47
3H130AC30
3H130BA17A
3H130BA17C
3H130BA66A
3H130BA66C
3H130CB01
3H130EA08A
3H130EA08C
3H130EB04A
3H130EB04C
(57)【要約】
本願は、羽根車アセンブリ及び混合装置を開示しており、固体及び液体の混合装置の技術分野に関し、羽根車構造とケーシング構造とを含み、羽根車構造は本体を含み、本体の表面には複数の後向きの羽根が設けられ、後向きの羽根のいずれかの流れ面における翼角は入口から出口に向かって減少した後に増大し、本体の下部には第１のシャッタが設けられ、ケーシング構造は第２のシャッタを含み、第１のシャッタには第１のガイド溝が開けられ、第２のシャッタには第２のガイド溝が開けられ、流体は本体の上部の入口から入り、本体の表面に沿って流れ、本体の下部の出口、第１のガイド溝及び第２のガイド溝を通じて流出し、第１のガイド溝の中心線は羽根車構造の回動方向と逆方向に偏向し、第２のガイド溝の中心線は羽根車構造の回動方向に偏向する。本願は、排出が不安定で、振動及び騒音が大きく、作業効率が十分に高くないという問題を解決した。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対的に回動する羽根車構造とケーシング構造とを含む羽根車アセンブリであって、前記羽根車構造は本体を含み、前記本体の表面には、前記本体の周方向に沿って複数の後向きの羽根が設けられ、前記本体の下部には、少なくとも１層の第１のシャッタが設けられ、前記第１のシャッタは各前記後向きの羽根の外側に設けられ、前記ケーシング構造は少なくとも１層の第２のシャッタを含み、前記第２のシャッタは、前記第１のシャッタの内側及び／又は外側に位置し、前記第１のシャッタには複数の第１のガイド溝が開けられ、前記第２のシャッタには複数の第２のガイド溝が開けられ、流体は、前記本体の上部の入口から入って前記本体の表面に沿って流れ、前記本体の下部の出口、前記第１のガイド溝及び前記第２のガイド溝を通じて流出し、前記第１のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向と逆方向に偏向し、前記第２のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向に偏向することを特徴とする羽根車アセンブリ。
【請求項2】
前記本体のサイズは、前記本体の上部から前記本体の下部に向かって徐々に増大し、前記本体の表面は曲面であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項3】
いずれかの流れ面における前記後向きの羽根の翼角は、前記入口から前記出口に向かって徐々に減少した後に徐々に増加し、前記翼角は、前記後向きの羽根の表面弧線の接線と前記羽根車構造の軸面との角度であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項4】
前記入口における前記翼角の角度は２０°～８０°であり、前記出口における前記翼角の角度は０°～３０°であることを特徴とする請求項３に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項5】
前記第１のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は１５°～５０°であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項6】
前記第２のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は３５°～８０°であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の羽根車アセンブリを含むことを特徴とする混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０２１年１０月１３日に中国国家知的財産局に提出され、出願番号が２０２１１１１９０６８１．９であり、発明名称が「羽根車アセンブリ及び混合装置」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容が参照によって本願に取り込まれる。
［技術分野］
本願は、固体及び液体の混合装置の技術分野に関し、特に、羽根車アセンブリ及び混合装置に関する。
本願は、２０２１年１０月１３日に中国国家知的財産局に提出され、出願番号が２０２１１１１９０６８１．９であり、発明名称が「羽根車アセンブリ及び混合装置」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容が参照によって本願に取り込まれる。
［技術分野］
本願は、固体及び液体の混合装置の技術分野に関し、特に、羽根車アセンブリ及び混合装置に関する。
【背景技術】
【0002】
関連技術には、内側羽根の翼型及び流体の流路に特別な設計がなく、羽根の流体に対する作業能力が限られ、且つ多層シャッタが流体の運動に対して大きな阻害が生じて排出が困難となるため、シャッタ外側の排出羽根の作業により流体を加速して排出する必要がある。しかし、排出羽根による流体の強制加速と排出により、排出キャビティ内の圧力ゆらぎが大きくなり、排出流量の脈動を引き起こし、大きな騒音及び振動を発生し、分散装置の作動効率を低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本願は、上記従来技術に存在する問題を解決し、固液混合物の粘度が大きい場合に遠心排出方式を採用する分散装置に発生しやすい、排出が不安定で、振動及び騒音が大きく、作業効率が十分に高くないという問題を解決するための羽根車アセンブリ及び混合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本願は上記目的を実現するために、以下のような技術案を提供する。
【0005】
本願は、相対的に回動する羽根車構造とケーシング構造とを含み、前記羽根車構造は、本体を含み、前記本体の表面には、前記本体の周方向に沿って複数の後向きの羽根が設けられ、前記本体の下部には、少なくとも１層の第１のシャッタが設けられ、前記第１のシャッタは、各前記後向きの羽根の外側に設けられ、前記ケーシング構造は少なくとも１層の第２のシャッタを含み、前記第２のシャッタは、前記第１のシャッタの内側及び／又は外側に位置し、前記第１のシャッタには複数の第１のガイド溝が開けられ、前記第２のシャッタには複数の第２のガイド溝が開けられ、流体は、前記本体の上部の入口から入って前記本体の表面に沿って流れ、前記本体の下部の出口、前記第１のガイド溝及び前記第２のガイド溝を通じて流出し、前記第１のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向と逆方向に偏向し、前記第２のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向に偏向する羽根車アセンブリを提供する。
【0006】
好ましくは、前記本体のサイズは、前記本体の上部から前記本体の下部に向かって徐々に増大し、前記本体の表面は曲面である。
【0007】
好ましくは、いずれかの流れ面における前記後向きの羽根の翼角は、前記入口から前記出口に向かって徐々に減少した後に徐々に増加し、前記翼角は、前記後向きの羽根の表面弧線の接線と前記羽根車構造の軸面との角度である。
【0008】
好ましくは、前記入口における前記翼角の角度は２０°～８０°であり、前記出口における前記翼角の角度は０°～３０°である。
【0009】
好ましくは、前記第１のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は１５°～５０°である。
【0010】
好ましくは、前記第２のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は３５°～８０°である。
【0011】
本願は、前記羽根車アセンブリを含む混合装置をさらに提供する。
【発明の効果】
【0012】
本願は、従来技術に対して、以下の技術的効果を奏する。
【0013】
本願で採用される後向きの羽根は、本体に設けられた後向きの羽根が流体に対してより効率的に作業をするように、回動する時に流体の流れと好適に結合することができ、特に、シミュレーション計算により、後向きの羽根のいずれかの流れ面における翼角を入口から出口にかけて減少した後に増大するように設計することで、後向きの羽根が流体に対してより効率的に作業をするようにする一方、第１のシャッタに第１のガイド溝が開けられ、第２のシャッタに第２のガイド溝が開けられ、第１のガイド溝と第２のガイド溝の方向により、流体が第１のシャッタと第２のシャッタを通じる時の運動エネルギー損失を低減する。流体は、第１のシャッタと第２のシャッタとの間の分散領域によって分散された後、依然として十分な運動エネルギーを有して遠心排出され、流体に対して作業を行う排出羽根をさらに増設する必要がなく、排出領域の流体に対する擾乱を大幅に減少させ、排出領域の流体圧力を均一且つ安定に維持することができ、流体は、安定な流速で排出され、脈動による振動及び騒音を除去することができる。
【0014】
以下、本願の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、実施例において使用する必要がある図面を簡単に説明し、以下の説明における図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術案を明確且つ完全に説明し、説明された実施例は本願の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本願の実施例により、当業者が創造的な労働をせずに取得した他の全ての実施例は、本願の特許請求の範囲に属する。
【0017】
本願は、上記従来技術に存在する問題を解決し、固液混合物の粘度が大きい場合に遠心排出方式を採用する分散装置に発生しやすい、排出が不安定で、振動及び騒音が大きく、作業効率が十分に高くないという問題を解決するための羽根車アセンブリ及び混合装置を提供することを目的とする。
【0018】
以下、本願の上記目的、特徴及び利点をより明確に理解しやすくするために、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本願をさらに詳細に説明する。
【0019】
実施例１
本実施例は、図１～図５に示すように、羽根車アセンブリ１００を提供し、この羽根車アセンブリ１００は、相対的に回動する羽根車構造１と、ケーシング構造２とを含み、羽根車構造１は本体３を含み、本体３の表面には、本体３の周方向に沿って複数の後向きの羽根４が設けられ、本体３の下部には、少なくとも１層の第１のシャッタ５が設けられ、第１のシャッタ５は各後向きの羽根４の外側に設けられ、ケーシング構造２は、少なくとも１層の第２のシャッタ６を含み、第２のシャッタ６は、第１のシャッタ５の内側及び／又は外側に位置し、本実施例では、ケーシング構造２には、それぞれ第１のシャッタ５の内側及び外側に位置する内外２層の第２のシャッタ６が設けられ、前記第２のシャッタ６は、前記第１のシャッタ５の外周に嵌め込まれて係止され、第１のシャッタ５には周方向に沿って複数の第１のガイド溝７が開けられ、前記第１のガイド溝７は、前記第１のシャッタ５に均一に分布し、内外２層の第２のシャッタ６にはそれぞれ周方向に沿って複数の第２のガイド溝８が開けられ、前記第２のガイド溝８は、前記第２のシャッタ６に均一に分布し、前記第１のガイド溝７と前記第２のガイド溝８の断面形状は菱形に類似し、前記第１のガイド溝７と前記第２のガイド溝８の偏向は、交互に設置され、この羽根車アセンブリ１００は、羽根車構造１の本体３の上端に流体の入口が設けられ、羽根車構造１の本体３の下端に流体の出口が設けられ、流体は、本体３の上部の入口から入り、本体３の表面に沿って流れ、順に本体３の下部の出口、内側の前記第２のガイド溝８、前記第１のガイド溝７及び外側の前記第２のガイド溝８を通じて流出し、第１のガイド溝７の中心線は羽根車構造１の回動方向と逆方向に偏向し、第２のガイド溝８の中心線は羽根車構造１の回動方向に偏向する。
本実施例は、図１～図５に示すように、羽根車アセンブリ１００を提供し、この羽根車アセンブリ１００は、相対的に回動する羽根車構造１と、ケーシング構造２とを含み、羽根車構造１は本体３を含み、本体３の表面には、本体３の周方向に沿って複数の後向きの羽根４が設けられ、本体３の下部には、少なくとも１層の第１のシャッタ５が設けられ、第１のシャッタ５は各後向きの羽根４の外側に設けられ、ケーシング構造２は、少なくとも１層の第２のシャッタ６を含み、第２のシャッタ６は、第１のシャッタ５の内側及び／又は外側に位置し、本実施例では、ケーシング構造２には、それぞれ第１のシャッタ５の内側及び外側に位置する内外２層の第２のシャッタ６が設けられ、前記第２のシャッタ６は、前記第１のシャッタ５の外周に嵌め込まれて係止され、第１のシャッタ５には周方向に沿って複数の第１のガイド溝７が開けられ、前記第１のガイド溝７は、前記第１のシャッタ５に均一に分布し、内外２層の第２のシャッタ６にはそれぞれ周方向に沿って複数の第２のガイド溝８が開けられ、前記第２のガイド溝８は、前記第２のシャッタ６に均一に分布し、前記第１のガイド溝７と前記第２のガイド溝８の断面形状は菱形に類似し、前記第１のガイド溝７と前記第２のガイド溝８の偏向は、交互に設置され、この羽根車アセンブリ１００は、羽根車構造１の本体３の上端に流体の入口が設けられ、羽根車構造１の本体３の下端に流体の出口が設けられ、流体は、本体３の上部の入口から入り、本体３の表面に沿って流れ、順に本体３の下部の出口、内側の前記第２のガイド溝８、前記第１のガイド溝７及び外側の前記第２のガイド溝８を通じて流出し、第１のガイド溝７の中心線は羽根車構造１の回動方向と逆方向に偏向し、第２のガイド溝８の中心線は羽根車構造１の回動方向に偏向する。
【0020】
本実施例では、図２の配置方向を基準として、羽根車構造１は、本体３の軸線周りに時計回りに回動する。
【0021】
本実施例では、本体３のサイズは本体３の上部から本体３の下部に向かって徐々に増大し、本体３は円錐台であり、本体３の表面は曲面である。本体３の入口から出口までの子午流路線は、内向きの略円弧状曲線である。
【0022】
本実施例では、後向きの羽根４のいずれかの流れ面における翼角は、入口から出口に向かって徐々に減少した後に徐々に増大し、翼角は、後向きの羽根４の表面の弧線の接線と羽根車構造１の軸面との角度であり、且つ正の値を取る。
【0023】
本実施例では、後向きの羽根４とケーシングとの間の隙間は、入口から出口まで連続的に滑らかに変化する。
【0024】
本実施例では、入口における翼角の角度は２０°～８０°であり、出口における翼角の角度は０°～３０°であり、最も小さい翼角の角度は０°～３０°である。翼角の角度分布は、後向きの羽根４のエア荷重分布に関連し、後向きの羽根４における流体シミュレーション結果に基づいて、流体の流れと後向きの羽根４とを好適に結合させることができるように、翼角の角度分布を調整することで、後向きの羽根４が流体に対して効率的に作業をすることが保証される。
【0025】
本実施例では、第１のガイド溝７の中心線と本体３の中心軸線の径方向との間の角度（即ち、β2）は１５°～５０°である。第２のガイド溝８の中心線と本体３の中心軸線の径方向との間の角度（即ち、β1及びβ3）は３５°～８０°である。具体的には、図３に示すように、β1は内側の第２のガイド溝８の中心線Ｌ１と径方向線Ｒ１との間の角度であり、β2は第１のガイド溝７の中心線Ｌ２と径方向線Ｒ２との間の角度であり、β3は外側の第２のガイド溝８の中心線Ｌ３と径方向線Ｒ３との間の角度である。径方向線Ｒ１、径方向線Ｒ２及び径方向線Ｒ３は、いずれも本体３の中心軸線から半径方向に沿った線である。内層の第２のシャッタ６の第２のガイド溝８の中心線Ｌ１と径方向線Ｒ１との交点は、内層の第２のシャッタ６の内壁が位置する円周にあり、第１のガイド溝７の中心線Ｌ２と径方向線Ｒ２との交点は、第１のシャッタ５の内壁が位置する円周にあり、外層の第２のシャッタ６の第２のガイド溝８の中心線Ｌ３と径方向線Ｒ３との交点は、外層の第２のシャッタ６の内壁が位置する円周にある。
【0026】
羽根車アセンブリ１００の回動方向は、図３の矢印に示すように、本実施例では、翼角を調整することによって、後向きの羽根４の流体荷重分布を制御し、翼角分布により後向きの羽根４の回動と流体の流れとを好適に結合させ、本体３に設けられた後向きの羽根４が流体に対してより効率的に作業をするようにする一方、第１のシャッタ５に第１のガイド溝７が開けられ、第２のシャッタ６に第２のガイド溝８が開けられ、第１のガイド溝７と第２のガイド溝８の方向により、流体が第１のシャッタ５と第２のシャッタ６を通じる時の運動エネルギー損失を低減する。具体的には、ケーシング構造２に固定された第２のシャッタ６は静止しており、第２のガイド溝８の中心線は羽根車構造１の回動方向に偏向することにより、流体は方向を大きく変えることなく、第２のガイド溝８をスムーズに通過することができる。羽根車構造１に固定された第１のシャッタ５は、羽根車構造１とともに回動することにより、第１のガイド溝７以外の残りの部分を後向きの羽根４の延びと見なすことができ、第１のガイド溝７も後向きの構造にすることができ、流体に対して作業を行うのにさらに有利となる。
【0027】
流体は、第１のシャッタ５と第２のシャッタ６との間の分散領域によって分散された後、依然として十分な運動エネルギーを有して遠心排出され、最外層の第２のシャッタ６の外側に、流体に対して作業を行う排出羽根をさらに増設する必要がなく、排出領域の流体に対する擾乱を大幅に減少させ、排出領域の流体圧力を均一且つ安定に維持することができ、流体は安定な流速で排出され、脈動による振動及び騒音を除去することができる。
【0028】
実施例２
本実施例は、実施例１の羽根車アセンブリ１００を含む混合装置を提供する。
本実施例は、実施例１の羽根車アセンブリ１００を含む混合装置を提供する。
【0029】
本明細書において、具体的な実施例を用いて本願の原理及び実施形態を説明したが、以上の実施例の説明は、本願の方法及びその要旨の理解を容易にするためである。同時に、当業者にとって、本願の要旨に基づいて、具体的な実施形態及び応用範囲においても変更がある。要約すると、本明細書の内容は、本願を限定するものとして理解されるべきではない。
【符号の説明】
【0030】
１００ 羽根車アセンブリ
１ 羽根車構造
２ ケーシング構造
３ 本体
４ 後向きの羽根
５ 第１のシャッタ
６ 第２のシャッタ
７ 第１のガイド溝
８ 第２のガイド溝
１ 羽根車構造
２ ケーシング構造
３ 本体
４ 後向きの羽根
５ 第１のシャッタ
６ 第２のシャッタ
７ 第１のガイド溝
８ 第２のガイド溝
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-09-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対的に回動する羽根車構造とケーシング構造とを含む羽根車アセンブリであって、前記羽根車構造は本体を含み、前記本体の表面には、前記本体の周方向に沿って複数の後向きの羽根が設けられ、前記本体の下部には、少なくとも１層の第１のシャッタが設けられ、前記第１のシャッタは各前記後向きの羽根の外側に設けられ、前記ケーシング構造は少なくとも１層の第２のシャッタを含み、前記第２のシャッタは、前記第１のシャッタの内側及び／又は外側に位置し、前記第１のシャッタには複数の第１のガイド溝が開けられ、前記第２のシャッタには複数の第２のガイド溝が開けられ、流体は、前記本体の上部の入口から入って前記本体の表面に沿って流れ、前記本体の下部の出口、前記第１のガイド溝及び前記第２のガイド溝を通じて流出し、前記第１のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向と逆方向に偏向し、前記第２のガイド溝の中心線は、前記羽根車構造の回動方向に偏向することを特徴とする羽根車アセンブリ。
【請求項2】
前記本体のサイズは、前記本体の上部から前記本体の下部に向かって徐々に増大し、前記本体の表面は曲面であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項3】
いずれかの流れ面における前記後向きの羽根の翼角は、前記入口から前記出口に向かって徐々に減少した後に徐々に増加し、前記翼角は、前記後向きの羽根の表面弧線の接線と前記羽根車構造の軸面との角度であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項4】
前記入口における前記翼角の角度は２０°～８０°であり、前記出口における前記翼角の角度は０°～３０°であることを特徴とする請求項３に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項5】
前記第１のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は１５°～５０°であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項6】
前記第２のガイド溝の中心線と前記本体の中心軸線の径方向との間の角度は３５°～８０°であることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項7】
前記ケーシング構造には、それぞれ第１のシャッタの内側及び外側に位置する内外２層の第２のシャッタが設けられ、前記第２のシャッタは、前記第１のシャッタの外周に嵌め込まれて係止されることを特徴とする請求項１に記載の羽根車アセンブリ。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の羽根車アセンブリを含むことを特徴とする混合装置。
【国際調査報告】