JP2011226468A - 流体機械用インサートおよび該インサートを装備した流体機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体機械用インサートとそれを備えた半径流インペラ(50)を備える流体機械(1)。インサート(30)は基体(31)を備え、これは軸方向に延在する第1流路(S1)を形成する第1軸端部(32)と、弓形に広がりかつ半径方向外側にカーブした第2流路(S2)をインペラのハブ(51)と形成する第2軸端部(33)とを有し、第2軸端部で外側に環状ウェブ(36)が備えられ、ウェブ(36)は第1軸端部に向かう方向に軸方向で延伸しかつ円周方向に間隙(37)によって中断され、基体外周に半径方向外側へ延伸する固定手段が備えられ、これを介してインサートが流体機械のハウジング(10)に固定可能であり、固定手段は互いに間隔を有して円周方向に設けられている複数の固定リブ(34)を備え、基体は、互いに隣り合う固定リブの間に、円周方向に延伸しかつ基体の内壁を軸方向に分割するスリット部(39)を備える。
【選択図】図1
Description
10 ハウジング/軸受ハウジング
11 螺旋形ハウジング
12 内周
13 接続フランジ
14 補強リブ
15 凹部
15a 第1支持面
15b 第2支持面
20 シャフト
30 インサート
31 基体
31a 外周
31b 内部空間
32 第1軸端部
32a 第1軸部
33 第2軸端部
33a 第2軸部
34 固定リブ
34a 根元領域
35 リングフランジ
35a ネジ
36 ウェブ
36a 突起部
37 間隙
38 支持リブ
39 スリット部
40 スリット
50 インペラ
51 ハブ
52 ブレード
S1 第1流路
S2 第2流路
AR 軸方向
RR 半径方向
UR 円周方向
Claims (15)
- 半径流インペラ(50)を有する流体機械(1)用インサート(30)であって、該インサート(30)は、中空円筒状の基体(31)を備え、該基体(31)は、軸方向に延在する、前記流体機械(1)の作動流体のための第1流路(S1)を形成するために備えられた第1軸端部(32)と、弓形に半径方向外側に向かって広がっておりかつ、前記第1流路(S1)と接続され半径方向外側に向かってカーブした、作動流体のための第2流路(S2)を前記インペラ(50)のハブ(51)とともに形成するために備えられた第2軸端部(33)とを有し、
該第2軸端部(33)で前記基体(31)の外周(31a)に環状ウェブ(36)が備えられており、該環状ウェブ(36)は、前記第1軸端部(32)に向かう方向に軸方向で延伸し、前記ウェブ(36)は、円周方向に複数の間隙(37)によって中断され、前記外周(31a)に向かう支持手段を介して支えられており、
前記外周(31a)に、半径方向外側へ延伸する固定手段が備えられており、該固定手段を介して前記インサート(30)が、前記流体機械(1)のハウジング(10)に固定可能であるインサートにおいて、
前記固定手段は、それぞれ互いに間隔を有して円周方向に設けられている複数の固定リブ(34)を備えており、前記基体(31)は、互いに隣り合う前記固定リブ(34)の間に、円周方向に延伸しかつ前記基体(31)の内壁を軸方向に分割するスリット部(39)を備えていることを特徴とするインサート(30)。 - 互いに隣り合うすべての固定リブ(34)の間にはそれぞれ1つの、円周方向に延伸しかつ前記基体(31)の内壁を軸方向に分割するスリット部(39)が前記基体(31)に備えられていることを特徴とする請求項1に記載のインサート(30)。
- 前記固定リブ(34)は、前記基体(31)の前記外周(31a)に鋳付けられており、前記スリット部(39)は、前記基体(31)との接続部を作っている、前記固定リブ(34)のそれぞれの根元領域(34a)に至るまで半径方向に延伸し、その結果、該根元領域(34a)の構造上の弱化が達成されていることを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載のインサート(30)。
- 前記基体(31)の軸方向の長さの半分以上を占めかつ該基体(31)の前記第1軸端部(32)を備える、前記基体(31)の第1軸部(32a)と、前記基体(31)の軸方向の長さの半分以下を占めかつ該基体(31)の前記第2軸端部(33)を備える、前記基体(31)の第2軸部(33a)とが形成されるように、各スリット部(39)は前記基体(31)の内壁を軸方向に分割することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のインサート(30)。
- 前記第1軸部(32a)は前記基体(31)の軸方向の長さの3分の2を占め、前記第2軸部(33a)は前記基体(31)の軸方向の長さの3分の1を占めることを特徴とする請求項4に記載のインサート(30)。
- すべてのスリット部(39)を含み、円周方向全体に延伸し、かつ前記基体(31)の内壁を軸方向に分割するスリット(40)が、前記基体(31)において、前記固定リブ(34)の領域に備えられており、該固定リブ(34)は、前記スリット(40)をそれぞれ軸方向に橋渡しするような幅を備えていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインサート(30)。
- 前記環状ウェブ(36)を中断する前記間隙(37)が、円周方向に対称的に分散されており、前記環状ウェブ(36)の間隙のない箇所には突起部(36a)が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインサート(30)。
- 前記間隙(37)はそれぞれ、前記突起部(36a)の形状に対して鏡像状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載のインサート(30)。
- 前記環状ウェブ(36)を中断する前記間隙(37)は、全部で前記環状ウェブ(36)の50%に隙間を開けるように、同じ大きさに算定されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のインサート(30)。
- 各突起部(36a)は支持手段として、該突起部(36a)の円周方向の幅に関して該突起部(36a)の中心から前記基体(31)の前記外周(31a)に向かって延伸する支持リブ(38)を備えていることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか一項に記載のインサート(30)。
- 前記支持リブ(38)の数は前記固定リブ(34)の数と同じであり、各支持リブ(38)は軸方向に、正確に固定リブ(34)に対して一直線に並んでいることを特徴とする請求項10に記載のインサート(30)。
- 流体機械(1)であって、
請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のインサート(30)と、
該インサート(30)が嵌め込まれている内周(12)と、前記インサート(30)の固定リブ(34)が固定されている接続手段とを有するハウジング(10)と、
回転可能に該ハウジング(10)に軸受けされておりかつ、前記インサート(30)の前記基体(31)の中心長手軸と一致して、該基体(31)によって形成されている内部空間(31b)に軸方向に入り込んで延伸するシャフト(20)と、
ハブ(51)と、該ハブ(51)に設けられた複数のブレード(52)とを有する、前記内部空間(31b)で前記シャフト(20)に設けられたインペラ(50)とを有する流体機械であって、
前記基体(31)の前記第1軸端部(32)は、軸方向に延在する作動流体のための第1流路(S1)を形成し、前記基体(31)の前記第2軸端部(33)は、前記第1流路(S1)と接続され半径方向外側に向かってカーブした作動流体のための第2流路(S2)を、前記インペラ(50)の前記ハブ(51)とともに形成し、その結果、作動流体は前記インペラ(50)の前記ブレード(52)を半径方向に貫流しなくてはならず、
前記ハウジング(10)は、その内周(12)に、前記インサート(30)の前記環状ウェブ(36)の領域において係合手段が備わっており、該係合手段によって前記ウェブ(36)は、該ウェブ(36)のための軸方向かつ半径方向の支持を実現する、形状接続的な係合に至ることが可能であり、
駆動時の前記インペラ(50)の裂損によって、前記基体(31)の前記第2軸端部(33)が、前記ウェブ(36)が前記係合手段と係合することで、前記基体(31)の前記第1軸端部(32)に向かう方向にかつ半径方向外側に向かって変形可能なように、前記インサート(30)が構成されていることを特徴とする流体機械(1)。 - 前記係合手段は、前記インサート(30)の前記基体(31)の中央長手軸に対して垂直に延伸しかつ、前記環状ウェブ(36)に対向する、該ウェブ(36)のための第1支持面(15a)を備えていることを特徴とする請求項12に記載の流体機械(1)。
- 前記ハウジング(10)はその内周(12)に、円周方向にそれぞれ互いに間隔を有して設けられかつ、前記ウェブ(36)の支持手段に対して軸方向に一直線に並んでいる複数の補強リブ(14)を備え、前記係合手段が段状の凹部(15)の形状で、前記補強リブ(14)のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項13に記載の流体機械(1)。
- 段状の各凹部(15)は、前記インサート(30)の前記基体(31)の中央長手軸に対して垂直に延伸しかつ、前記環状ウェブ(36)に対向する、該ウェブ(36)のための前記第1支持面(15a)と、該第1支持面(15a)に直接隣接しかつ、中央長手軸に対して平行かつ前記第2軸端部(33)に向かう方向に延伸する、前記ウェブ(36)のための第2支持面(15b)とが備わっていることを特徴とする請求項14に記載の流体機械(1)。
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