JP2022515981A - インペラ、およびこのようなインペラを備えたターボ圧縮機、ならびにこのようなインペラを製作するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
- 中心シャフト、またはシャフトに取り付けるための管と、
- 一方の端部から他方の端部の方向に直径が増加する、シャフトまたは管の周囲の中空のハブであって、外側、およびシャフトまたは管の方に向けられた内側を有する中空のハブと、
- シャフトまたは管に対して直角な最大の直径を有するハブの端部に設けられ、ハブの中空の空間を少なくとも部分的に閉じる後部壁と、
- 一連のブレードであって、その基部によってハブの外側に取り付けられた一連のブレードとを備え、
シャフトまたは管上で基本的に半径方向に延び、シャフトまたは管とハブの内側の間で半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブが設けられる特性を有する。
- 中心シャフト、またはシャフトに取り付けるための管を提供するステップと、
- 一方の端部から他方の端部の方向に直径が増加する、シャフトまたは管の周囲の中空のハブを提供するステップであって、前記ハブは、外側、およびシャフトまたは管の方に向けられた内側を有する、ステップと、
- シャフトまたは管に対して直角な最大の直径を有するハブの端部に設けられ、ハブの中空の空間を少なくとも部分的に閉じる後部壁を提供するステップと、
- 一連のブレードを提供するステップであって、一連のブレードは、その基部によってハブの外側に取り付けられている、ステップとを含み、
ここで、方法は、基本的に半径方向にシャフトまたは管上で延び、シャフトまたは管とハブの内側の間の半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブを提供するステップをさらに含む。
2 中心管
3 ハブ
4 端部
5 端部
6 外側
7 内側
8a 端部
8b 端部
9 後部壁
10 中空の空間
11 ブレード
11a 主ブレード
11b スプリッタブレード
12 基部
13 補強リブ
14 基部
15 ヘッド部
16 縁部
17 チャンバ
17a サブチャンバ
17b サブチャンバ
18 先端
19 セクション
20 リング
21 孔
22 通路
23 厚みの増加
24 厚みの増加
25 外側縁部
- 中心シャフト、またはシャフトに取り付けるための管と、
- 一方の端部から他方の端部の方向に直径が増加する、シャフトまたは管の周囲の中空のハブであって、外側、およびシャフトまたは管の方に向けられた内側を有する中空のハブと、
- シャフトまたは管に対して直角な最大の直径を有するハブの端部に設けられ、ハブの中空の空間を少なくとも部分的に閉じる後部壁と、
- 一連のブレードであって、その基部によってハブの外側に取り付けられた一連のブレードとを備え、
シャフトまたは管(2)上で基本的に半径方向に延び、前記シャフトまたは管(2)と前記ハブ(3)の前記内側(7)の間で半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブ(13)が設けられ、前記インペラ(1)は、すべての前記補強リブ(13)を互いに接続する少なくとも1つの多角形またはリング(20)を備え、前記少なくとも1つの多角形またはリング(20)は前記中心シャフトまたは管(2)と同心であり、
前記リング(20)または多角形は、通路(22)を備え、少なくとも1つの通路(22)が、2つの前記補強リブ(13)の間に位置する前記リング(20)または多角形のセクションに常に設けられる
シャフトまたは管上で基本的に半径方向に延び、シャフトまたは管とハブの内側の間で半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブが設けられ、インペラは、すべての補強リブを互いに接続する少なくとも1つの多角形またはリングを備え、少なくとも1つの多角形またはリングは中心シャフトまたは管と同心であり、リングまたは多角形は、通路を備え、少なくとも1つの通路が、2つの補強リブの間に位置するリングまたは多角形のセクションに常に設けられるという特徴を有する。
Claims (25)
- - 中心シャフト、またはシャフトに取り付けるための管(2)と、
- 一方の端部(4)から他方の端部(5)の方向に直径が増加する、前記シャフトまたは管(2)の周囲の中空のハブ(3)であって、外側(6)、および前記シャフトまたは管(2)の方に向けられた内側(7)を有する中空のハブ(3)と、
- 前記シャフトまたは管(2)に対して直角な最大の直径を有する前記ハブ(3)の前記端部(5)に設けられ、前記ハブ(3)の中空の空間(10)を少なくとも部分的に閉じる後部壁(9)と、
- 一連のブレード(11)であって、前記ブレード(11)の基部(12)によって前記ハブ(3)の前記外側(6)に取り付けられた一連のブレード(11)と
を含むインペラであって、
前記シャフトまたは管(2)上で基本的に半径方向に延び、前記シャフトまたは管(2)と前記ハブ(3)の前記内側(7)の間で半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブ(13)が設けられることを特徴とする、インペラ。 - 前記補強リブ(13)の幾何学的平面は、最大の直径を有する前記ハブ(3)の前記端部(5)において、前記ブレード(11)の先端(18)と交差することを特徴とする、請求項1に記載のインペラ。
- 前記中心シャフトまたは管(2)の幾何学的中心線は、前記補強リブ(13)の平面と一致することを特徴とする、請求項1または2に記載のインペラ。
- 前記補強リブ(13)の数は、ブレード(11)の数に比例することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記管または中心シャフト(2)は、軸方向に延びる孔(21)であって、前記ハブ(3)の前記中空の空間(10)と環境との間で接続を形成する孔(21)を備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記インペラ(1)は、すべての前記補強リブ(13)を互いに接続する少なくとも1つの多角形またはリング(20)を備え、前記少なくとも1つの多角形またはリング(20)は前記中心シャフトまたは管(2)と同心である、少なくとも1つの多角形またはリング(20)を備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記リング(20)または多角形は、通路(22)を備え、少なくとも1つの通路(22)が、2つの前記補強リブ(13)の間に位置する前記リング(20)または多角形のセクションに常に設けられることを特徴とする、請求項6に記載のインペラ。
- 前記インペラ(1)は、最小の直径を有する前記ハブ(3)の前記端部(4)に位置する前記管(2)の端部(8a)のレベルにおいて、前記中心シャフトまたは管(2)の局所的な厚みの増加(23)を示すことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記インペラ(1)は、外側縁部(25)のレベルにおいて、前記後部壁(9)の局所的な厚みの増加(24)を示すことを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記補強リブ(13)は、前記後部壁(9)と直接接続されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のインペラ。
- 前記補強リブ(13)と前記少なくとも1つの同心の多角形またはリング(20)の間、前記インペラ(1)の残りのものとの取付けには、丸みが付けられることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のインペラ。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載のインペラ(1)を備えることを特徴とするターボ圧縮機。
- インペラを製作するための方法であって、
- 中心シャフト、またはシャフトに取り付けるための管(2)を提供するステップと、
- 一方の端部(4)から他方の端部(5)の方向に直径が増加する、前記シャフトまたは管(2)の周囲の中空のハブ(3)を提供するステップであって、前記ハブ(3)は、外側(6)、および前記シャフトまたは管(2)の方に向けられた内側(7)を有する、ステップと、
- 前記シャフトまたは管(2)に対して直角な最大の直径を有する前記ハブ(3)の前記端部(5)に設けられ、前記ハブ(3)の中空の空間(10)を少なくとも部分的に閉じる後部壁(9)を提供するステップと、
- 一連のブレード(11)を提供するステップであって、前記一連のブレード(11)は、前記ブレード(11)の基部(12)によって前記ハブ(3)の前記外側(6)に取り付けられている、ステップとを含む方法において、
基本的に半径方向に前記シャフトまたは管(2)上で延び、前記シャフトまたは管(2)と前記ハブ(3)の前記内側(7)の間の半径方向接続を形成する、複数の平坦で直線的な補強リブ(13)を提供するステップをさらに含むことを特徴とする方法。 - 前記ステップは、付加製造法により実行されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記付加製造法のために、粉末床の特定の領域を共に選択的に溶融するために、粉末床溶融法が適用されることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記溶融ステップは、電子ビームにより、またはレーザにより、粉末材料を少なくとも部分的に溶解または焼結するステップを含むことを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 前記付加製造法のために、直接エネルギー堆積法が適用され、その場合、ビーム化された熱エネルギーが使用されて、材料を溶解させることができ、その間に材料が堆積されることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記直接エネルギー堆積法のために、レーザクラッディング技術が適用されることを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記方法は、前記付加製造プロセス中に、前記ハブ(3)の前記中空の空間(10)と環境の間に接続を形成する1つまたは複数の孔(21)を前記中心管(2)に設けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項13から18のいずれか一項に記載の方法。
- すべての前記補強リブ(13)を互いに接続する少なくとも1つの多角形またはリング(20)であって、前記中心シャフトまたは管(2)と同心である少なくとも1つの多角形またはリング(20)を前記インペラ(1)に提供するステップを含むことを特徴とする、請求項13から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記付加製造プロセス中に、1つまたは複数の通路(22)を提供するステップをさらに含み、少なくとも1つの通路(22)は、2つの前記補強リブ(13)の間に位置する前記多角形またはリング(20)のセクションに常に設けられることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
- 前記付加製造プロセスの後、前記方法は、前述の1つまたは複数の孔(20)および/または(21)を介して、前記ハブ(3)の前記中空の空間(10)から、過剰の粉末材料を除去するために、前記インペラ(1)を揺動するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記残留粉末を除去した後、前記インペラ(1)がバランスされるまで、特定の場所において、材料を除去する、または付加することにより、前記インペラ(1)をバランスさせるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の方法。
- バランスさせるために、前記付加製造プロセス中に付加的材料を加えるステップを含み、前記付加的材料は、前記過剰の粉末の除去後に、前記インペラ(1)をバランスさせるために局所的に除去できることを特徴とする、請求項23に記載の方法。
- 前記製造プロセス中に、前記インペラ(1)のすべての内部の縁部、側部、およびコーナには確実に丸みを付けるようにするステップを含むことを特徴とする、請求項14から24のいずれか一項に記載の方法。
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