JPH02207198A - ベーンコントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベーンコントロール装置に係り、特に、例え
ば多段遠心圧縮機または送風機など多段流体機械におけ
る各段羽根車の上流部に取付けられ、圧縮機または送風
機の起動時の負荷抵抗、およびその容斌調整を行うのに
好適なベーンコントロール装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、例えば特公昭５７−４９７５９号公報記
載のように、各段のベーンコントロール装置の起動アー
ムは、アクチュエータにより駆動される駆動シャフトに
取付けられた連結アームと各々連結されているので、構
造が複雑になり部品点数も多かった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術におけるベーンコントロール装置を第４図
ないし第７図により説明する。

第４図は、従来の遠心圧縮機のベーンコントロール装置
の縦断面図、第５図は、第４図の駆動ベーンとその駆動
機構を示す要部平面断面図、第６図は、第５図のＩ−Ｉ
線矢視図、第７図は、従来の４段圧縮機のベーンコント
ロール装置の平面図である。

第４図ないし第６図において、１は遠心圧縮機の羽根車
、２はケーシング、２ａはサクションベルマウス、３は
、羽根車重の上流部に複数段取付けられたベーンで、こ
の複数段のベーン３のうち一枚は駆動ベーン３ａとなっ
ている。

これらベーン３．駆動ベーン３ａは、その基端部をベー
ンシャフト４．または駆動ベーンシャフト４ａを介して
ケーシング２に設けられたボールベアリング５に回転支
持さ九でいる。６は、駆動ベーンシャフト４ａに固設さ
れた駆動アーム、７は、一端をピン８により駆動アーム
６に取付けられた連結棒で、この連結棒７の他端はアク
チュエータ９に取付けられ、アクチュエータ９の作動に
より駆動ベーンシャフト４ａは回転し、この駆動ベーン
シャフト４ａの回転とともに駆動ベーン３ａも回転する
。

また、駆動ベーンシャフト４ａには駆動用コントロール
アーム１０が取付けられ、この駆動用コントロールアー
ム１０の端部はベーンシャフト４および駆動ベーンシャ
フト４ａに隣接するケーシング２の外周を摺動回転する
ように設けられたガイドリング１１にボールジヨイント
１２を介して連結されている。このガイドリング１１に
、ボールジヨイント１３．従動用コントロールアーム１
４を介してベーンシャフト４が連結されているので、ア
クチュエータ９の作動により駆動ベーンシャフト４ａが
回転するとガイドリング１１を介して全てのベーンシャ
フト４を、駆動ベーンシャフト４ａと回転を同期させて
回転させるようになってい机 以上の構成により、アクチュエータ９は、ベーン３，３
ａに回転運動を与えてベーンコントロール装置の開閉を
行うことができる。

近年、多段遠心圧縮機の場合、各段にベーンコントロー
ル装置を取付ける場合がある。その−例として４段圧縮
機に４個のベーンコントロール装置を取付けたものを第
７図に示す、第７図において、第４図〜第６図と同一符
号を付したものは同一部分もしくは相当する部分を示す
。

第７図において、２１はギヤケーシング、２２ａは１段
目スクロール、２２ｂは２段目スクロール。

２２ｃは３段目スクロール、２２ｄは４段目スクロール
、２３ａは１段目ベーンコントロール装置。

２３ｂは２段目ベーンコントロール装置、２３ｃは３段
目ベーンコントロール装置、２３ｄは４段目ベーンコン
トロール装置である。

９はアクチュエータ、２５は、このアクチュエータ９に
一端部を連結されたシャフト連結棒、２６．２７は、軸
受２８により回転自在に支持された駆動シャフトである
。

各段ベーンコントロール装置１ｆ２３ａ、２３ｂ。

２３ｃ、２３ｄの駆動ベーンシャフト４８に最も近い部
分には、それぞれアーム３１が固設され、このアーム３
１と多段ベーンコントロール装置′ｔ２３ａ、２３ｂ、
２３ｃ、２３ｄの駆動ベーンシャフトに固設された駆動
アーム６は連結棒７と連結されている。上記構成により
、アクチュエータ９を作動させると、シャフト連結棒２
５が往復運動し、この運動は駆動シャフト２６，２７に
回転運転を与える。駆動シャフト２６．２７のＩｔＥ１
転運動は、アーム３１および連結棒を介して全段のベー
ンコントロール装置２３　ａ　、　２３　ｂ　、　２３
　ｃ　。

２３ｄの駆動ベーンシャフト４ａを回転させ、この駆動
ベーンシャフト４ａの回転に伴い、ガイドリング１１を
介して全てのベーンシャフト４を、駆動ベーンシャフト
４ａに同期させて回転させるようになっている。

このように、複数個のベーンコントロール装置を駆動さ
せるためには、シャフト連結棒２５．駆動シャフト２６
，２７、軸受２８等の部品が必要となり、製造費用が高
くなるという問題があった。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、各段羽根車の入口部にそれぞれ設けら
れたベーンコントロール装置を備える多段流体機械にお
いて、１つのアクチュエータで全てのベーンコントロー
ル装置を制御することができ、リンク機構を単純化する
ことができて安価に製作しうるベーンコレトロール装置
を提供することを、その目的とするものである。

［ｉａｌＭを解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明に係るベーンコント
ロール装置の構成は、多段流体機械の各段羽根車の入口
部にそれぞれ設けられた複数段のベーンコントロール装
置であって、これら複数段のベーンコントロール装置の
ひとつである第１のベーンコントロール装置のベーンシ
ャフトを１個のアクチュエータ側に連結し、この第１の
ベーンコントロール装置のベーンシャフトを歯車機構を
介して連結軸に連結し、この連結軸を前記複数段のベー
ンコントロール装置の他のベーンコントロール装置の駆
動ベーンシャフトに連結したものである。

〔作用〕

アクチュエータによって駆動されるベーンコントロール
装置のベーンシャフトに固設された歯車と、この歯車と
かみ合い回転する連結軸を、もう一方のベーンコントロ
ール装置の駆動シャフトに連結することによって、１個
のアクチュエータで全てのベーンコントロール装置を制
御することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る２段遠心圧縮機のベ
ーンコントロール装置の縦断面図、第２図は、第１図の
装置の平面図、第３図は、第２図の１段ベーンコントロ
ール装置の歯車機構を示す要部拡大断面図である０図中
、先の第４〜第７図と同一符号を付したものは同一部分
あるいは相当する部分を示す。

本実施例は、２段遠心圧縮機の全段にベーンコントロー
ル装置を具えているもので１図において。

１は遠心圧縮機の羽根車、２はケーシング、２ａはサク
ションベルマウス、３は、羽根車上流部に複数枚取付け
られたベーンである。ベーン３の一枚は、駆動ベーン３
ａとなっており、ベーン３゜駆動ベーン３ａはボールベ
アリング５に回転支持されている。

第１図に示すように、１段目スクロール２２ａの羽根車
の入口部には１段目ベーンコントロール装置＆２３’ａ
が設けられている。６ａは、駆動ベーンシャフト４ａに
固設された駆動アーム、７ａは、一端をピン８により駆
動アーム６に取付けられた連結棒で、この連結棒７ａの
他端はアクチュエータ９に取付けられ、アクチュエータ
９の作動により１段目ベーンコントロール装置ｌ１２３
ａの駆動ベーンシャフト４ａは回転し、この駆動ベーン
シャフト４ａの回転とともに第２図に示す駆動ベーン３
ａが回転する。

また、第１〜３図では図示しないが、先の第５゜６図と
同様に、駆動ベーンシャフト４ａには、駆動用コントロ
ールアーム１０が取付けられ、ボールジヨイント１２を
介してガイドリング１１に連結されている。このガイド
リング１１は、ボールジヨイント１３．従動用コントロ
ールアーム１４を介してベーンシャフト４および従動ベ
ーンシャフト４ｂ（第３図参照）が連結されている。

そして、第２，３図に示すように、従動ベーンシャフト
４ｂには駆動歯車１５ａが固着され、従動歯車１５ｂ、
自在継手１６ａ、連結軸１８．自在継手１６ｂを介して
、２段目ベーンコントロール装置２３ｂの駆動ベーンシ
ャフト４Ｇに連結され、１段目ベーンコントロール装置
２３ａの従動ベーンシャフト４ｂの回転により２段目ベ
ーンコントロール装置２３ｂの駆動ベーンシャフト４ｃ
も回転する。、１７は、従動歯車１５ｂを同転支持する
スリーブである。２段ベーンコントロール装置ｔＭ（２
３ｂも１段目ベーンコントロール装置２３ａと同じく、
駆動ベーンシャフト４ｃの回転により。

ボールジヨイント１３．ガイドリング１１を介して全て
のベーンシャフト４を駆動ベーンシャフト４ｃの回転と
同期させて回転させるようになっている。

１段目ベーンコントロール装置２３ａと２段目ベーンコ
ントローン装置２３ｂのベーン３は、それぞれ羽根車１
の回転方向に従いベーンシャフト４の回転方向が決定さ
れる。ベーンシャフト４の回転方向が、当該ベーンシャ
フト４からベーン３方向を見て同一方向にしようとする
場合、従来ベーンシャフト４ｂと駆動ベーンシャフト４
ｃとを直結すると回転が逆方向になるため、従動ベーン
シャフト４ｂの端部に駆ａ歯車１５ａを取付け、この駆
動歯車１５ａと噛み合う従動歯車１５ｂに回転を伝達す
ることにより、従動ベーンシャフト４ｂと駆動ベーンシ
ャフト４ｃとは同じ方向に回転することになる。

このように、連結軸１８．駆動歯車１５ａ、従動歯車１
５ｂよりなる歯車機構、および自在継手１６ａ、１８ｂ
で構成される連結機構により、１段目ベーンコントロー
ル装置２３ａと２段目ベーンコントロール装［２３ｂと
を１個のアクチュエータ９で制御するようになっている
。

ここで、上記の駆動歯車１５ａと従動歯車１５ｂとの歯
車比を変えることにより、１段目ベーンコントロール装
置２３ａの開度に対し、２段目ベーンコントロール装置
ｌ￥２３ｂの開度を任意に選定することができるので、
遠心圧縮機の性能特性に合わせた制御を行うことができ
る。

本実施例によれば、各段羽根車の入口部にそれぞれ設け
られたベーンコントロール装置を備える２段遠心圧縮機
において、１つのアクチュエータで全てのベーンコント
ロール装置αを制御することができる。

また、リンク機構を単純化することができるので安価に
製作することができる。

なお、上記の実施例では、２段遠心圧縮機のベーンコン
トロール装置について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、送風機をはじめ多段流体機械のベ
ーンコントロール装置を汎用的に適用されるものである
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、各段羽根東の入口
部にそれぞれ設けられたベーンコントロール装置を備え
る多段流体機械において、１つのアクチュエータで全て
のベーンコントロール装置を制御することができ、リン
ク機構を単純化することができて安価に製作しうるベー
ンコントロール装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る２段遠心圧縮機のベ
ーンコントロール装置の縦断面図、第２図は、第１図の
装置の平面図、第３図は、第２図の１段ベーンコントロ
ール装置の歯車機構を示す要部拡大断面図、第４図は、
従来の遠心圧縮機のベーンコントロール装置の縦断面図
、第５図は、第４図の駆動ベーンとその駆動機構を示す
要部平面断面図、第６図は、第５図のＩ−Ｉ線矢視図、
第７図は、従来の４段圧縮機のベーンコントロール装置
の平面図である。 １・・・羽根車、３・・・ベーン、３ａ・・・駆動ベー
ン、４ａ、４ｃ・・・駆動ベーンシャフト、４ｂ・・・
従動ベーンシャフト、６ａ・・・駆動アーム、７ａ・・
・連結棒、９・・・アクチュエータ、Ｌ５ａ・・・駆動
歯車、Ｌ５ｂ・・・従動歯車、１８・・・連結軸、２３
ａ・・・１段目ベーンコントロール装置、２３ｂ・・・
２段目ベーンコン゛＼ 第　ｌ の １１猥車 ９　・了り千二エータ 型動へ一ンシャフト ■ Δ→０．Ｃ〔動公−ンシャフト １５ａ、・・・町区吏ｉｉ乙車 ／、５１７−・沌動山車 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多段流体機械の各段羽根車の入口部にそれぞれ設け
   られた複数段のベーンコントロール装置であつて、これ
   らの複数段のベーンコントロール装置のひとつである第
   １のベーンコントロール装置のベーンシャフトを１個の
   アクチュエータ側に連結し、この第１のベーンコントロ
   ール装置のベーンシャフトを歯車機構を介して連結軸に
   連結し、この連結軸を前記複数段のベーンコントロール
   装置の他のベーンコントロール装置の駆動ベーンシャフ
   トに連結したことを特徴とするベーンコントロール装置
   。