JPH0689758B2 - Vortex type turbomachine - Google Patents
Vortex type turbomachineInfo
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- JPH0689758B2 JPH0689758B2 JP63160389A JP16038988A JPH0689758B2 JP H0689758 B2 JPH0689758 B2 JP H0689758B2 JP 63160389 A JP63160389 A JP 63160389A JP 16038988 A JP16038988 A JP 16038988A JP H0689758 B2 JPH0689758 B2 JP H0689758B2
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- fluid
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、渦流形の真空ポンプ、圧縮機及びタービン
等、羽根車の回転により流体に螺旋運動を与え、この角
運動エネルギを圧力に変換する渦流形ターボ機械に関
し、特に、羽根車の構造に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention provides a spiral motion to a fluid by rotation of an impeller such as a vortex type vacuum pump, a compressor and a turbine, and converts this angular kinetic energy into pressure. The present invention relates to an eddy-current turbomachine, and particularly to a structure of an impeller.
（従来の技術） 従来より、この種の渦流形ターボ機械としては、例え
ば、特開昭52−142313号公報に開示されているように、
多数の羽根を有する羽根車をハウジング内に回転可能に
配置し、上記羽根車を駆動モータの駆動によって回転さ
せ、流体をハウジングの吸込口より該ハウジング内の主
流路に吸い込み、該主流路内において流体を主流路の軸
方向に螺旋運動させながら移送しつつ圧縮し、吐出口よ
りハウジング外に吐出させるようにしたものが知られて
いる。(Prior Art) Conventionally, as a vortex type turbomachine of this type, for example, as disclosed in JP-A-52-142313,
An impeller having a large number of blades is rotatably arranged in a housing, the impeller is rotated by driving a drive motor, and a fluid is sucked into a main flow path in the housing through a suction port of the housing, and in the main flow path. It is known that a fluid is compressed while being spirally moved in the axial direction of the main flow path and is discharged from the discharge port to the outside of the housing.
この渦流形ターボ機械における羽根車は、ハブの外周面
に多数の羽根が放射状に延設されて成り、該羽根がハウ
ジング内の主流路に臨んでいる。そして、上記羽根は、
ハブの前面から後端外周面に亘って扇状に形成されてお
り、流体は羽根前縁より該羽根に流入し、ハブ外周面の
円弧面に倣って流れ、羽根後縁より流出して再び羽根前
縁より流入することになり、該動作を繰り返して螺旋運
動することになる。The impeller of this vortex type turbomachine is formed by radially extending a large number of blades on the outer peripheral surface of the hub, and the blades face the main flow path in the housing. And the blades are
It is formed in a fan shape from the front surface of the hub to the outer peripheral surface of the rear end, and the fluid flows into the blade from the front edge of the blade, flows along the arc surface of the outer peripheral surface of the hub, flows out from the rear edge of the blade, and again the blade. The fluid flows in from the front edge, and the operation is repeated to make a spiral motion.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した渦流形ターボ機械において、羽
根車の羽根は前縁から後縁に亘って直線状に連続する１
枚の板状体に形成されており、該羽根間を流体が通り抜
けるため、該羽根の背面後縁側に境界層が生起して該境
界層が後縁に向って発達するという問題があった。そし
て、この境界層によって流体が滑ると共に、上記羽根間
のスペーシングが小さくなり、圧縮性能を充分上昇させ
ることができなかった。特に、この圧縮性能を上昇させ
るためには流体の流出角度を大きくすることが望ましい
が、上記境界層によって流体の流出角度が小さくなり、
圧縮性能低下の一要因となっていた。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described eddy-current turbomachine, the blades of the impeller are linearly continuous from the leading edge to the trailing edge.
Since it is formed in a plate-shaped body and the fluid passes through between the blades, there is a problem that a boundary layer occurs on the trailing edge side of the back surface of the blades and the boundary layer develops toward the trailing edge. Then, the fluid slips due to this boundary layer, and the spacing between the blades is reduced, so that the compression performance cannot be sufficiently increased. In particular, in order to increase the compression performance, it is desirable to increase the outflow angle of the fluid, but the boundary layer reduces the outflow angle of the fluid,
It was one of the factors that reduced the compression performance.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、羽根の途
中より羽根背面側にすきま流を吹出すようにして、境界
層を破壊し、駆動効率の向上を図ることを目的とするも
のである。The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to blow a clearance flow from the middle of the blade toward the back surface of the blade to destroy the boundary layer and improve the driving efficiency. Is.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は、羽
根の途中にスラットを形成してすきま流を羽根背面側に
吹出するようにしたものである。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the means taken by the present invention is to form a slat in the middle of the blade so that the clearance flow is blown to the blade back side.
具体的には請求項（１）に係る発明が講じた手段は、第
１図及び第４図に示すように、先ず、流体の吸込口（6
1）及び吐出口（62）が開設されると共に、流体の主流
路（24）を形成する中空環状部（23）を有するハウジン
グ（２）と、該ハウジング（２）内に収納されていて、
上記吸込口（61）より主流路（24）に吸込まれた流体を
螺旋状に移送しつつ圧縮して吐出口（62）よりハウジン
グ（２）外に吐出させる羽根車（３）とを備えた渦流形
ターボ機械を対象としている。Specifically, the means taken by the invention according to claim (1) is, as shown in FIGS. 1 and 4, first, a fluid suction port (6
1) and a discharge port (62) are opened, and a housing (2) having a hollow annular portion (23) forming a main fluid flow path (24); and a housing (2) housed in the housing (2),
An impeller (3) for compressing the fluid sucked into the main flow path (24) from the suction port (61) in a spiral shape and discharging the fluid from the discharge port (62) to the outside of the housing (2). It is intended for eddy-current turbomachines.
そして、上記羽根車（３）は主流路（24）に臨む複数枚
の羽根（35），（36）が配列されて成る流入側の第１翼
列（33）と流出側の第２翼列（34）とがハブ（31），
（32）の外周面（31a），（32a）に流体の流線方向に並
設されて形成されている。更に、該各翼列（33），（3
4）の羽根（35），（36）はそれぞれ対に設けられると
共に、所定の反りを有するように形成されている。加え
て、上記第２翼列（34）の羽根前縁（36a）が第１翼列
（33）の羽根後縁（35b）より回転方向前方に位置する
ように形成されて該第１翼列（33）の羽根後縁（35b）
と第２翼列（34）の、羽根前縁（36a）との間にスラッ
ト（８）が形成された構成としている。The impeller (3) has a first blade row (33) on the inflow side and a second blade row on the outflow side in which a plurality of blades (35), (36) facing the main flow path (24) are arranged. (34) is the hub (31),
The outer peripheral surfaces (31a) and (32a) of (32) are formed in parallel in the streamline direction of the fluid. Furthermore, the blade rows (33), (3
The blades (35) and (36) of 4) are provided in pairs and are formed so as to have a predetermined warp. In addition, the first blade row is formed such that the blade leading edge (36a) of the second blade row (34) is located forward of the blade trailing edge (35b) of the first blade row (33) in the rotational direction. (33) blade trailing edge (35b)
And a slat (8) is formed between the blade and the blade leading edge (36a) of the second blade row (34).
また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、羽根車
（３）は、第１ロータ（3a）と第２ロータ（3b）とに分
割形成され、該第１ロータ（3a）はハブ（31）の外周面
（31a）に第１翼列（33）が、第２ロータ（3b）はハブ
（32）の外周面（32a）に第２翼列（34）がそれぞれ設
けられて形成され、該両ロータ（3a），（3b）がハブ
（31），（32）の側面にて固定されて構成されている。Further, in the means taken by the invention according to claim (2), the impeller (3) is divided into a first rotor (3a) and a second rotor (3b), and the first rotor (3a) is A first blade row (33) is provided on the outer peripheral surface (31a) of the hub (31), and a second blade row (34) is provided on the outer peripheral surface (32a) of the hub (32) of the second rotor (3b). The rotors (3a) and (3b) are formed and fixed on the side surfaces of the hubs (31) and (32).
また、請求項（３）に係る発明が講じた手段は、第７図
に示すように、第１翼列（33）の羽根後縁（37b）と第
２翼列（34）の羽根前縁（36a）とは回転方向視で重畳
するように形成され、該第１翼列（33）の羽根後縁（37
b）と第２翼列（34）の羽根前縁（36a）との間に通路状
のスラット（81）が形成された構成としている。The means taken by the invention according to claim (3) is, as shown in FIG. 7, a blade trailing edge (37b) of the first blade row (33) and a blade leading edge of the second blade row (34). It is formed so as to overlap with (36a) in the direction of rotation, and the blade trailing edge (37) of the first blade row (33) is formed.
A passage-shaped slat (81) is formed between b) and the blade leading edge (36a) of the second blade row (34).
（作用） 上記構成により、請求項（１）〜（３）に係る発明で
は、羽根車（３）を回転すると、流体は吸込口（61）よ
り主流路（24）に吸込まれ、該主流路（24）内におい
て、第１翼列（33）の羽根前縁（35a），（37a）より該
羽根（35），（37）に流入し、第２翼列（34）の羽根後
縁（36b）より流出して主流路（24）内を回転し、再び
羽根（35），（37）に流入することになる。そして、流
体は上記羽根（35），（36），（37）により角運動エネ
ルギを得て回転しつつ主流路（24）の軸方向に流れ、こ
の螺旋運動により圧縮されて吐出口（62）よりハウジン
グ（２）外に吐出される。(Operation) With the above configuration, in the invention according to claims (1) to (3), when the impeller (3) is rotated, the fluid is sucked into the main flow passage (24) through the suction port (61), and the main flow passage is formed. In the (24), the blades of the first blade row (33) flow into the blades (35) and (37) from the blade leading edges (35a) and (37a), and the blade trailing edge of the second blade row (34) ( 36b) flows out, rotates in the main flow path (24), and again flows into the blades (35) and (37). Then, the fluid flows in the axial direction of the main flow path (24) while being rotated by obtaining angular kinetic energy from the blades (35), (36), (37), and is compressed by this spiral motion to be discharged through the discharge port (62). Is discharged outside the housing (2).
そして、この流体の螺旋運動中において、第２翼列（3
4）の羽根（36）背面側に境界層が生起するが、第１翼
列（33）と第２翼列（34）との間のスラット（８），
（81）よりすきま流が上記羽根（36）背面側に吹出し、
上記境界層を破壊することになる。Then, during the spiral motion of this fluid, the second blade row (3
A boundary layer occurs on the back side of the blade (36) of 4), but the slats (8) between the first blade row (33) and the second blade row (34),
The clearance flow from (81) blows out to the back side of the blade (36),
The boundary layer will be destroyed.
（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明の渦流形ターボ機械に
よれば、２つの羽根（35），（36）間にスラット（８）
を形成したために、境界層を確実に破壊することができ
るので、羽根（36）間のスペーシングを充分に広く確保
することができると共に、境界層による流体の滑りを確
実に防止することができることから、圧縮性能等の駆動
効率の向上を図ることができる。特に、流体の流出角度
を大きくすることができるので、確実に性能向上を図る
ことができる。(Effect of the invention) Therefore, according to the vortex type turbomachine of the invention according to claim (1), the slat (8) is provided between the two blades (35), (36).
Since the boundary layer can be reliably destroyed due to the formation of the above, it is possible to secure a sufficiently wide spacing between the blades (36) and to reliably prevent the fluid from sliding due to the boundary layer. Therefore, the driving efficiency such as the compression performance can be improved. In particular, since the outflow angle of the fluid can be increased, the performance can be surely improved.
また、請求項（３）に係る発明によれば、通路状のスラ
ット（81）が絞り作用を発揮するので、境界層を確実に
破壊することができ、より一層の性能向上を図ることが
できる。Further, according to the invention of claim (3), since the passage-shaped slats (81) exert a throttling action, the boundary layer can be reliably destroyed, and the performance can be further improved. .
また、請求項（２）に係る発明によれば、羽根車（３）
を２つのロータ（3a），（3b）で形成するので、該各ロ
ータ（3a），（3b）を容易に鋳造成形することができ、
安価に製作することができる。According to the invention of claim (2), the impeller (3)
Is formed of two rotors (3a) and (3b), the rotors (3a) and (3b) can be easily cast,
It can be manufactured at low cost.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.
第１図及び第２図に示すように、（１）は渦流形ターボ
機械としての圧縮ポンプであって、気体等の各種流体を
螺旋状に移送しつつ圧縮して吐出するようにしている。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, (1) is a compression pump as a vortex type turbomachine, which is adapted to spirally transfer and compress various fluids such as gas while discharging them.
該圧縮ポンプ（１）はハウジング（２）内に羽根車
（３）が収納されて構成されており、該ハウジング
（２）は、第１図において左右に分割された第１ハウジ
ング部材（21）と第２ハウジング部材（22）とを一体的
に組合わせて形成されている。そして、該両ハウジング
部材（21），（22）は、上記羽根車（３）の両端面を覆
うディスク部（21a），（22a）と、該ディスク部（21
a），（22a）の外周縁に連続形成され、半円弧状の環状
凹部を有する半トーラス部（21b），（22b）とより成
り、該両半トーラス部（21b），（22b）で中空環状部
（23）を形成しており、該中央環状部（23）内が流体の
主流路（24）に構成されている。The compression pump (1) is configured by housing an impeller (3) in a housing (2), and the housing (2) is a first housing member (21) divided into left and right in FIG. And the second housing member (22) are integrally formed. The housing members (21) and (22) are provided with disk portions (21a) and (22a) that cover both end surfaces of the impeller (3) and the disk portion (21).
a) and (22a) are continuously formed on the outer peripheral edge and are composed of semi-torus portions (21b) and (22b) having semi-arc-shaped annular recesses, and are hollow at both half-torus portions (21b) and (22b). An annular portion (23) is formed, and the inside of the central annular portion (23) is configured as a main fluid flow path (24).
上記中空環状部（23）内の主流路（24）には、流体の流
れを案内する環状ガイド部材（４）が配設されており、
該ガイド部材（４）の外周面と中空環状部（23）の内周
面との間が上記主流路（24）に成っている。また、上記
ガイド部材（４）の外周部には、遠心方向に突出した複
数個の支持片（41）が周方向に所定間隔を存して一体的
に形成されている。そして、該支持片（41）の外端部が
上記ハウジング（２）の中空環状部（23）に嵌合されて
いて、上記ガイド部材（４）がハウジング（２）に主流
路（24）の中心軸上に固定支持されている。An annular guide member (4) for guiding the flow of fluid is provided in the main flow path (24) in the hollow annular portion (23),
The main flow path (24) is formed between the outer peripheral surface of the guide member (4) and the inner peripheral surface of the hollow annular portion (23). A plurality of supporting pieces (41) projecting in the centrifugal direction are integrally formed on the outer peripheral portion of the guide member (4) at predetermined intervals in the circumferential direction. The outer end portion of the support piece (41) is fitted in the hollow annular portion (23) of the housing (2), and the guide member (4) is connected to the housing (2) of the main flow path (24). It is fixedly supported on the central axis.
更に、上記主流路（24）には、中空環状部（23）の内周
面からガイド部材（４）の外周面に亘る所定幅のストリ
ッパ部材（５）が設けられていて、上記ガイド部材
（４）を支持すると共に、上記主流路（24）を高圧側と
低圧側とに区画している。そして、該ストリッパ部材
（５）の内周部には上記羽根車（３）が通る案内路（5
1）が刳設されており、該ストリッパ部材（５）の一側
方（第２図において右側）には第１ハウジング部材（2
1）の半トーラス部（21b）に流体の吸込口（61）が、他
側方（第２図において左側）には第２ハウジング部材
（22）の半トーラス部（22b）に流体の吐出口（62）が
それぞれ開設されていて、該吸込口（61）から導入され
た流体と吐出口（62）から吐出される流体とがストリッ
パ部材（５）で合流しないように構成されている。Further, the main flow path (24) is provided with a stripper member (5) having a predetermined width extending from the inner peripheral surface of the hollow annular portion (23) to the outer peripheral surface of the guide member (4). 4) is supported and the main flow path (24) is divided into a high pressure side and a low pressure side. A guide path (5) through which the impeller (3) passes is provided on an inner peripheral portion of the stripper member (5).
1) is provided in the first housing member (2) on one side (right side in FIG. 2) of the stripper member (5).
The fluid inlet (61) is in the semi-torus portion (21b) of 1), and the fluid outlet is in the semi-torus portion (22b) of the second housing member (22) on the other side (left side in FIG. 2). (62) are respectively opened so that the fluid introduced from the suction port (61) and the fluid discharged from the discharge port (62) do not join at the stripper member (5).
一方、上記羽根車（３）は、第４図及び第５図に示すよ
うに、第１ロータ（3a）と第２ロータ（3b）とに分割し
て形成され、該両ロータ（3a），（3b）を一体に固定し
て構成されている。該両ロータ（3a），（3b）は円板状
のハブ（31），（32）の外周面（31a），（32a）に第１
翼列（33）及び第２翼列（34）が形成されて成り、該両
ハブ（31），（32）が側面にて接着剤、ボルト或いは溶
接等で一体的に固定されると共に、該両ハブ（31），
（32）の他側面は上記両ハウジング部材（21），（22）
のディスク部（21a），（22a）が近接して覆われてい
る。更に、上記両ハブ（31），（32）の中央部には駆動
軸（７）が連結され、該駆動軸（７）は上記主流路（2
4）と同心上に位置し、上記第２ハウジング部材（22）
のディスク部（22a）を貫通し、図示しないが、外端に
モータが連結されており、該モータの駆動によって羽根
車（３）が回転するように成っている。また、上記両ハ
ブ外周面（31a），（32a）は、駆動軸（７）と同心上の
円筒面に形成され、上記主流路（24）外周面の一部を構
成している。On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the impeller (3) is divided into a first rotor (3a) and a second rotor (3b), and both rotors (3a), (3b) is integrally fixed. The rotors (3a) and (3b) are first mounted on the outer peripheral surfaces (31a) and (32a) of the disk-shaped hubs (31) and (32).
The blade row (33) and the second blade row (34) are formed, and the hubs (31) and (32) are integrally fixed at the side surfaces with an adhesive, bolts, welding, or the like. Both hubs (31),
The other side surface of (32) has both housing members (21) and (22).
The disk parts (21a) and (22a) are covered in close proximity. Further, a drive shaft (7) is connected to the central portions of the hubs (31) and (32), and the drive shaft (7) is connected to the main flow path (2).
4) Concentric with the second housing member (22)
Although not shown, a motor is connected to the outer end of the disk portion (22a) of the disk drive (22a), and the impeller (3) is rotated by the drive of the motor. The outer peripheral surfaces (31a), (32a) of both hubs are formed as cylindrical surfaces concentric with the drive shaft (7) and constitute a part of the outer peripheral surface of the main flow path (24).
上記第１及び第２翼列（33），（34）はハブ外周面（31
a），（32a）より遠心方向に突出して上記主流路（24）
に臨む複数枚の羽根（35），（35），…及び（36），
（36），…が所定間隔を存して配列されて形成され、該
羽根（35），（36）の先端が上記ガイド部材（４）の内
周面に近接するように形成されると共に、流体の流入側
に第１翼列（33）が、流出側に第２翼列（34）が位置し
て流体の流線方向に並設されている。更に、上記両翼列
（33），（34）の羽根（35），（36）は流線方向に対に
なって配設されると共に、それぞれハブ（31），（32）
の両側面に亘って形成されている。そして、上記第１翼
列（38）の前縁から第２翼列（４）の後縁に亘って流体
が通り抜けると、上記両ハブ（31），（32）の前面から
後面に流体が通り抜け、該両翼列（33），（34）の通過
時の流れがほぼ軸流流れになり、この通過時に角運動エ
ネルギが流体に与えられ、該流体を主流路（24）内で螺
旋方向に移送しつつ圧縮するようにしている。The first and second blade rows (33) and (34) are the outer peripheral surface of the hub (31
The main flow path (24) protruding in the centrifugal direction from a) and (32a)
Blades (35), (35), ... and (36) facing the
(36), ... Are arranged with a predetermined interval, and are formed so that the tips of the blades (35), (36) are close to the inner peripheral surface of the guide member (4). The first blade row (33) is located on the fluid inflow side and the second blade row (34) is located on the outflow side, and are arranged in parallel in the streamline direction of the fluid. Further, the blades (35) and (36) of the two blade rows (33) and (34) are arranged in pairs in the streamline direction, and the hubs (31) and (32), respectively.
Is formed over both side surfaces of the. When the fluid passes from the front edge of the first blade row (38) to the rear edge of the second blade row (4), the fluid passes from the front surface of the hubs (31) and (32) to the rear surface. , The flow when passing through the blade rows (33) and (34) becomes almost axial flow, angular kinetic energy is given to the fluid at the time of passing, and the fluid is transferred in the spiral direction in the main flow path (24). I try to compress it.
また、上記各翼列（33），（34）の羽根（35），（36）
は、前縁（35a），（36a）から後縁（35b），（36b）に
向って所定の反りを有するように円弧羽根で形成され、
第１翼列（33）の羽根（35）は回転方向（Ｍ）後方に湾
曲し、第２翼列（34）の羽根（36）は回転方向（Ｍ）前
方に湾曲するように形成されている。つまり、第４図は
第３図IV−IV線で駆動軸（７）と同心上の円周面で切断
して展開した図であり、第１翼列（33）の羽根（35）は
前縁（35a）が駆動軸（７）の軸方向線（Ｎ）に対して
回転方向（Ｍ）後方の羽根後縁（35b）に重なることな
く回転方向（Ｍ）前方に最も突出し、後縁（35b）に向
って回転方向（Ｍ）後方に湾曲すると共に、腹面（前
面）及び背面（後面）が後縁（35b）に向って前方に突
出することなく漸次回転方向（Ｍ）後方に位置するよう
に形成されている。一方、上記第２翼列（34）の羽根
（36）は前縁が駆動軸（７）の軸方向線（Ｎ）に対して
回転方向（Ｍ）後方の羽根後縁（36b）に重なることな
く回転方向（Ｍ）後方に最も突出し、後縁（36b）に向
って回転方向（Ｍ）前方に湾曲すると共に、腹面（前
面）及び背面（後面）が後縁（36b）に向って後方に突
出することなく漸次回転方向（Ｍ）前方に位置するよう
に形成されている。Further, the blades (35), (36) of the blade rows (33), (34) described above.
Is formed of arcuate blades so as to have a predetermined warp from the front edges (35a) and (36a) to the rear edges (35b) and (36b),
The blades (35) of the first blade row (33) are curved backward in the rotational direction (M), and the blades (36) of the second blade row (34) are curved forward in the rotational direction (M). There is. That is, FIG. 4 is a view developed by cutting along a circumferential surface concentric with the drive shaft (7) along the line IV-IV in FIG. 3, and the blades (35) of the first blade row (33) are in front of each other. The edge (35a) does not overlap the blade trailing edge (35b) behind the rotational direction (M) with respect to the axial line (N) of the drive shaft (7), and most protrudes forward in the rotational direction (M), and the trailing edge ( 35b) is curved rearward in the rotational direction (M), and the ventral surface (front surface) and rear surface (rear surface) are gradually positioned rearward in the rotational direction (M) without projecting forward toward the trailing edge (35b). Is formed. On the other hand, the blades (36) of the second blade row (34) have their leading edges overlapped with the blade trailing edges (36b) behind the axial direction (N) of the drive shaft (7) in the rotational direction (M). Without protruding to the rear in the direction of rotation (M), it curves forward toward the rear edge (36b) in the direction of rotation (M), and the ventral surface (front surface) and back surface (rear surface) toward the rear edge (36b) toward the rear. It is formed so as to be gradually positioned in the forward direction (M) without protruding.
更に、上記第２翼列（24）の羽根前縁（36a）は第１翼
列（33）の羽根後縁（35b）より回転方向（Ｍ）前方に
位置するように形成されていて、該１翼列（33）の羽根
後縁（35b）と第２翼列（24）の羽根前縁（36a）との間
に間隔が設けられてスラット（８）が形成されている。
そして、該スラット（８）は第１翼列（33）より第２翼
列（34）に通り抜ける流体の一部を腹面側から背面側に
導き、このすきま流（Ｃ）によって第２翼列（34）の羽
根（36）背面に生じる境界層（Ｌ）を破壊するように構
成されている。Further, the blade leading edge (36a) of the second blade row (24) is formed so as to be located forward of the blade trailing edge (35b) of the first blade row (33) in the rotational direction (M). A slat (8) is formed with a gap provided between the blade trailing edge (35b) of the first blade row (33) and the blade leading edge (36a) of the second blade row (24).
The slat (8) guides a part of the fluid passing from the first blade row (33) to the second blade row (34) from the ventral side to the back side, and the clearance flow (C) causes the second blade row (C) to move. The boundary layer (L) formed on the back surface of the blade (36) of (34) is destroyed.
次に、この圧縮ポンプ（１）の圧縮動作について説明す
る。Next, the compression operation of the compression pump (1) will be described.
先ず、モータを駆動して駆動軸（７）を回転すると、羽
根車（３）がハウジング（２）内で回転し、各羽根（3
5），（35），…及び（36），（36），…が主流路（2
4）内を回転移動することになる。一方、流体は吸込口
（61）よりハウジング（２）内の主流路（24）に吸込ま
れ、第１翼列（33）の羽根前縁（35a）より該羽根（3
5）に流入し、第２翼列（34）の羽根（36）に流れて該
羽根後縁（36b）より流出することになり、この羽根（3
5），（36）によって流体に角運動エネルギが与えら
れ、流体はガイド部材（４）の回りを回転し、再び羽根
（35），（36）に流入することになる。そして、流体は
上記回転を繰り返しつつ主流路（24）の軸方向に移送さ
れ、螺旋運動して圧縮され、吐出口（62）よりハウジン
グ（２）外に吐出されることになる。First, when the motor is driven to rotate the drive shaft (7), the impeller (3) rotates in the housing (2) and each blade (3
5), (35), ... and (36), (36), ... are main flow paths (2
4) It will rotate inside. On the other hand, the fluid is sucked into the main flow path (24) in the housing (2) through the suction port (61), and the blade (3) is sucked from the blade leading edge (35a) of the first blade row (33).
5), flows into the blade (36) of the second blade row (34), and flows out from the blade trailing edge (36b).
Angular kinetic energy is given to the fluid by 5) and (36), the fluid rotates around the guide member (4) and flows into the vanes (35) and (36) again. Then, the fluid is transferred in the axial direction of the main flow path (24) while repeating the above-described rotation, spirally compressed, and discharged from the discharge port (62) to the outside of the housing (2).
この流体の螺旋運動中において、流体が羽根（35），
（36）を通り抜ける際、第２翼列（34）における（36）
の背面側に境界層（Ｌ）を生起し、該境界層（Ｌ）は後
縁（36b）に向って発達することになるが、第１翼列（3
3）の羽根（35）に流入した流体が第２翼列（35）の羽
根（36）に流入する際、該流体の一部が両羽根（35），
（36）間のスラット（８）を通り、腹面側から背面側に
吹出してすきま流（ｃ）を起すことになる。そして、こ
のすきま流（ｃ）が第２翼列（34）の羽根（36）背面に
生じる上記境界層（Ｌ）を破壊することになる。During the spiral motion of this fluid,
(36) in the second row (34) as it passes through (36)
A boundary layer (L) is generated on the back side of the blade, and the boundary layer (L) develops toward the trailing edge (36b).
When the fluid that has flowed into the blade (35) of 3) flows into the blade (36) of the second blade row (35), a part of the fluid is transferred to both blades (35),
It passes through the slat (8) between (36) and blows out from the abdominal surface side to the back surface side to cause a clearance flow (c). Then, this clearance flow (c) destroys the boundary layer (L) generated on the back surface of the blade (36) of the second blade row (34).
従って、この境界層（Ｌ）を確実に破壊することができ
るので、羽根（36）間のスペーシングを充分に広く確保
することができると共に、境界層（Ｌ）による流体の滑
りを確実に防止することができることから、圧縮性能の
向上を図ることができる。特に、流体の流出角度を大き
くすることができるので、確実に性能向上を図ることが
できる。Therefore, the boundary layer (L) can be surely destroyed, so that the spacing between the blades (36) can be sufficiently widened and the fluid can be surely prevented from slipping due to the boundary layer (L). Therefore, the compression performance can be improved. In particular, since the outflow angle of the fluid can be increased, the performance can be surely improved.
次に、上記羽根車（３）の成形方法について説明する。
尚、該羽根車（３）は両ロータ（31），（32）を別個に
成形しており、両ロータ（31），（32）の成形方法は同
じであるので、第２ロータ（32）について説明する。Next, a method for forming the impeller (3) will be described.
The rotor (31) and (32) of the impeller (3) are separately molded, and the molding method of both rotors (31) and (32) is the same, so the second rotor (32) Will be described.
該第２ロータ（32）は、第６図に示すように、上金型
（10）と下金型（11）とより鋳造成形するようにしてい
る。該両金型（10），（11）は上記第２ロータ（32）の
前面側と後面側とより組合わせるように駆動軸（７）の
直交面で上下に分割されており、上記羽根（36）の部分
は該羽根後縁（36b）を通る軸方向線（Ｎ）に沿って分
割されている。すなわち、上記上金型（10）は羽根（3
6）の背面に沿った凹状面（10a）から軸方向線（Ｎ）に
沿った平坦面（10b）まで形成される一方、上記下金型
（11）は羽根（36）の腹面に沿った凸状面（11a）から
軸方向線（Ｎ）に沿った平坦面（11b）まで形成されて
いる。従って、上記両金型（10），（11）を組合わせて
溶湯を流し込み、第２ロータ（32）を鋳造成形すること
になる。As shown in FIG. 6, the second rotor (32) is formed by casting from an upper die (10) and a lower die (11). The two molds (10) and (11) are vertically divided by a plane orthogonal to the drive shaft (7) so that the front side and the rear side of the second rotor (32) are combined with each other, and the blades ( The portion 36) is divided along the axial line (N) passing through the blade trailing edge (36b). In other words, the upper die (10) has blades (3
From the concave surface (10a) along the back surface of 6) to the flat surface (10b) along the axial line (N), the lower mold (11) extends along the ventral surface of the blade (36). It is formed from the convex surface (11a) to the flat surface (11b) along the axial line (N). Therefore, the two molds (10) and (11) are combined and the molten metal is poured, and the second rotor (32) is cast.
そこで、上記第１ロータ（31）と第２ロータ（32）とを
鋳造で一体成形しようとすると、第１ロータ（31）の羽
根前縁（35a）及び第２ロータ（32）の羽根後縁（36b）
を通る軸方向線（Ｎ）より第１ロータ（31）の羽根後縁
（35b）及び第２ロータ（32）の羽根前縁（36a）が回転
方向後方に位置しているので、軸方向線（Ｎ）より凹ん
だ各羽根（35），（36）の腹面側等を容易に鋳造成形す
ることができなくなり、エンドミルで機械加工するか、
ロストワックス法等の鋳造加工を要することになる。Therefore, if the first rotor (31) and the second rotor (32) are to be integrally formed by casting, the blade leading edge (35a) of the first rotor (31) and the blade trailing edge of the second rotor (32) will be formed. (36b)
The blade trailing edge (35b) of the first rotor (31) and the blade leading edge (36a) of the second rotor (32) are located rearward in the rotational direction with respect to the axial line (N) passing through the axial line. It becomes impossible to easily cast and mold the ventral side of each of the blades (35) and (36) recessed from (N), and is it processed by an end mill?
Casting processing such as the lost wax method is required.
よって、上述の如く羽根車（３）を第１ロータ（31）と
第２ロータ（32）とに分割し、それぞれ別個に鋳造成形
した後、該両ロータ（31），（32）を一体に固定するよ
うにしている。Therefore, as described above, the impeller (3) is divided into the first rotor (31) and the second rotor (32) and cast separately, and then the rotors (31) and (32) are integrated. I'm trying to fix it.
第７図及び第８図は他の実施例を示し、第１ロータ（3
a）の羽根（37）をやや第２ロータ（3b）まで延長させ
るようにしたものである。つまり、該第１ロータ（3a）
の羽根（37）は前縁（37a）及び後縁（37b）が前実施例
と同様にシャープ形状に形成されると共に、所定の反り
を有する円弧羽根に形成されている。更に、上記羽根後
縁（37b）が第２ロータ（3b）における羽根前縁（36a）
の背面側にやや延長され、第７図（Ａ）に示すように、
回転方向視において、該両ロータ（3a），（3b）の羽根
後縁（37b）部と羽根前縁（36a）部とが重畳するように
形成されている。そして、該羽根後縁（37b）部と羽根
前縁（36a）部との間には通路状のスラット（81）が形
成され、該スラット（81）によって第１ロータ（3a）に
おける羽根（37）の腹面側の流体の一部が第２ロータ
（3b）における羽根（36）の背面側に吹出すようにして
いる。7 and 8 show another embodiment, in which the first rotor (3
The blade (37) of a) is made to extend to the second rotor (3b). That is, the first rotor (3a)
In the blade (37), the leading edge (37a) and the trailing edge (37b) are formed in a sharp shape as in the previous embodiment, and are also formed as arc blades having a predetermined warp. Further, the blade trailing edge (37b) is the blade leading edge (36a) in the second rotor (3b).
It is slightly extended to the back side of, and as shown in FIG. 7 (A),
When viewed in the rotational direction, the blade trailing edge (37b) and the blade leading edge (36a) of the rotors (3a) and (3b) are formed to overlap each other. A passage-shaped slat (81) is formed between the blade trailing edge (37b) and the blade leading edge (36a), and the blade (37) in the first rotor (3a) is formed by the slat (81). ), A part of the fluid on the ventral side is blown to the back side of the blade (36) in the second rotor (3b).
従って、上記スラット（81）を通り流体は該スラット
（81）の絞り作用により加速されて第２ロータ（3b）の
羽根（36）背面側に吹出すことになり、該背面側の境界
層（Ｌ）がより確実に破壊されることになり、圧縮性能
をより一層向上させることができる。Therefore, the fluid passing through the slat (81) is accelerated by the throttling action of the slat (81) and is discharged to the rear surface side of the blade (36) of the second rotor (3b), and the boundary layer ( L) will be destroyed more reliably, and the compression performance can be further improved.
尚、本実施例においては羽根車（３）を２つのロータ
（3a），（3b）で構成したが、１つのロータに２つの翼
列（33），（34）を形成するようにしてもよい。Although the impeller (3) is composed of the two rotors (3a) and (3b) in the present embodiment, two blade rows (33) and (34) may be formed on one rotor. Good.
また、第７図に示す羽根車（３）においては第２翼列
（34）の羽根前縁（36a）を第１翼列（33）側に延長す
るようにしてもよい。Further, in the impeller (3) shown in FIG. 7, the blade leading edge (36a) of the second blade row (34) may be extended to the first blade row (33) side.
また、本発明の渦流形ターボ機械は圧縮ポンプ（１）の
他、真空ポンプやタービンなどであってもよいことは勿
論である。In addition, the vortex type turbomachine of the present invention may be a vacuum pump, a turbine or the like other than the compression pump (1).
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は圧縮ポンプの
縦断面図、第２図は第１図II−II線における断面図、第
３図は第２図要部の拡大断面図である。第４図は第３図
IV−IV線における羽根車（３）の展開図、第５図は羽根
車の要部の背面図である。第６図は羽根車の金型を示す
要部の断面図である。第７図及び第８図は他の羽根車を
示し、第７図は第４図に相当する展開図、第８図は第５
図に相当する背面図である。 （１）…圧縮ポンプ、（２）…ハウジング、（３）…羽
根車、（3a），（3b）…ロータ、（５）…ストリッパ部
材、（７）…駆動軸、（８），（81）…スラット、（2
3）…中空環状部、（24）…主流路、（31），（32）…
ハブ、（33），（34）…翼列、（35），（36），（37）
…羽根、（35a），（36a），（37a）…前縁、（35b），
（36b），（37b）…後縁、（61）…吸込口、（62）…吐
出口。The drawings show one embodiment of the present invention. Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a compression pump, Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II of Fig. 1, and Fig. 3 is an enlarged sectional view of an essential part of Fig. 2. Is. Figure 4 is Figure 3
Fig. 5 is a development view of the impeller (3) taken along the line IV-IV, and Fig. 5 is a rear view of a main part of the impeller. FIG. 6 is a sectional view of an essential part showing a mold of an impeller. FIGS. 7 and 8 show another impeller, FIG. 7 is a development view corresponding to FIG. 4, and FIG.
It is a rear view corresponding to a figure. (1) ... Compression pump, (2) ... Housing, (3) ... Impeller, (3a), (3b) ... Rotor, (5) ... Stripper member, (7) ... Drive shaft, (8), (81 ) ... slat, (2
3) ... Hollow annular part, (24) ... Main flow path, (31), (32) ...
Hub, (33), (34) ... Blade row, (35), (36), (37)
… Wings, (35a), (36a), (37a)… Leading edge, (35b),
(36b), (37b) ... Trailing edge, (61) ... Suction port, (62) ... Discharge port.
Claims (3)
設されると共に、流体の主流路（24）を形成する中空環
状部（23）を有するハウジング（２）と、 該ハウジング（２）内に収納されていて、上記吸込口
（61）より主流路（24）に吸込まれた流体を螺旋状に移
送しつつ圧縮して吐出口（62）よりハウジング（２）外
に吐出させる羽根車（３）とを備えた渦流形ターボ機械
において、 上記羽根車（３）は主流路（24）に臨む複数枚の羽根
（35），（36）が配列されて成る流入側の第１翼列（3
3）と流出側の第２翼列（34）とがハブ（31），（32）
の外周面（31a），（32a）に流体の流線方向に並設され
て形成され、 該各翼列（33），（34）の羽根（35），（36）はそれぞ
れ対に設けられると共に、所定の反りを有するように形
成され、 上記第２翼列（34）の羽根前縁（36a）が第１翼列（3
3）の羽根後縁（35b）より回転方向前方に位置するよう
に形成されて該第１翼列（33）の羽根後縁（35b）と第
２翼列（34）の羽根前縁（36a）との間にスラット
（８）が形成されていることを特徴とする渦流形ターボ
機械。1. A housing (2) having a hollow annular portion (23) forming a fluid main inlet (61) and a fluid outlet (62) and forming a main fluid passage (24), and the housing. The fluid contained in (2) and sucked into the main flow path (24) from the suction port (61) is spirally transferred and compressed to be discharged from the discharge port (62) to the outside of the housing (2). In an eddy-current turbomachine provided with an impeller (3) for making the impeller (3), the impeller (3) has a plurality of blades (35), (36) facing the main flow path (24) arranged on the inflow side. 1 cascade (3
3) and the second blade row (34) on the outflow side are hubs (31), (32)
Are formed on the outer peripheral surfaces (31a) and (32a) of the blades in parallel in the streamline direction of the fluid, and the blades (35) and (36) of the blade rows (33) and (34) are provided in pairs. And the blade leading edge (36a) of the second blade row (34) is formed so as to have a predetermined warp.
The blade trailing edge (35b) of the first blade row (33) and the blade leading edge (36a) of the second blade row (34) are formed so as to be located in front of the blade trailing edge (35b) of the third blade in the rotational direction. ), And a slat (8) is formed between the vortex flow type turbomachine and the slat (8).
ロータ（3b）とに分割形成され、該第１ロータ（3a）は
ハブ（31）の外周面（31a）に第１翼列（33）が、第２
ロータ（3b）はハブ（32）の外周面（32a）に第２翼列
（34）がそれぞれ設けられて形成され、該両ロータ（3
a），（3b）がハブ（31），（32）の側面にて固定され
ていることを特徴とする請求項（１）記載の渦流形ター
ボ機械。2. An impeller (3) comprises a first rotor (3a) and a second rotor (3a).
The first rotor (3a) is divided into the rotor (3b) and the first blade row (33) is provided on the outer peripheral surface (31a) of the hub (31).
The rotor (3b) is formed by providing the second blade row (34) on the outer peripheral surface (32a) of the hub (32).
The eddy-current turbomachine according to claim 1, wherein a) and (3b) are fixed on the side surfaces of the hubs (31) and (32).
翼列（34）の羽根前縁（36a）とは回転方向視で重畳す
るように形成され、該第１翼列（33）の羽根後縁（37
b）と第２翼列（34）の羽根前縁（36a）との間に通路状
のスラット（81）が形成されていることを特徴とする請
求項（１）又は（２）記載の渦流形ターボ機械。3. A blade trailing edge (37b) of a first blade row (33) and a second blade
The blade leading edge (36a) of the blade row (34) is formed so as to overlap with the blade leading edge (36a), and the blade trailing edge (37) of the first blade row (33) is formed.
The swirl according to claim (1) or (2), characterized in that passage-like slats (81) are formed between b) and the blade leading edge (36a) of the second blade row (34). Shape turbo machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160389A JPH0689758B2 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Vortex type turbomachine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160389A JPH0689758B2 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Vortex type turbomachine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029992A JPH029992A (en) | 1990-01-12 |
| JPH0689758B2 true JPH0689758B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=15713906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160389A Expired - Fee Related JPH0689758B2 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Vortex type turbomachine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689758B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2253851B1 (en) * | 2009-05-16 | 2016-12-14 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Vacuum pump |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4966771A (en) * | 1987-02-20 | 1990-10-30 | Mcneilab, Inc. | Gelatin coated caplets and process for making same |
| DE102009021620B4 (en) * | 2009-05-16 | 2021-07-29 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vacuum pump |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63160389A patent/JPH0689758B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2253851B1 (en) * | 2009-05-16 | 2016-12-14 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Vacuum pump |
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| JPH029992A (en) | 1990-01-12 |
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