JPH0377398B2 - - Google Patents
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- JPH0377398B2 JPH0377398B2 JP59059134A JP5913484A JPH0377398B2 JP H0377398 B2 JPH0377398 B2 JP H0377398B2 JP 59059134 A JP59059134 A JP 59059134A JP 5913484 A JP5913484 A JP 5913484A JP H0377398 B2 JPH0377398 B2 JP H0377398B2
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- JP
- Japan
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- stage
- teeth
- vane
- arm
- shaft
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
- F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明には流体機械用ベーン駆動装置に係り、
特に一軸多段遠心圧縮機等において容量に応動し
てベーン角度を偏させるに好適なベーン駆動装置
に関する。
特に一軸多段遠心圧縮機等において容量に応動し
てベーン角度を偏させるに好適なベーン駆動装置
に関する。
一軸多段型遠心圧縮機は、第１図の如く、ケー
シング１に回転駆動軸２に複数の羽根車３を取付
けている。この羽根車３は中心側から吸込み、外
周縁から吐出させる構成であるため、ケーシング
１には流体出口通路たるデイフユーザ４と、入口
通路５とを連続して形成し、初段羽根車３の入口
には吸込口６を、最終段羽根車３の出口には吐出
口７を接続している。そして、前記戻り通路５内
には取扱い流体の流れを次段の羽根車３に適正に
案内供給するために固定ガイドベーン８を設けて
いるのが一般的である。
シング１に回転駆動軸２に複数の羽根車３を取付
けている。この羽根車３は中心側から吸込み、外
周縁から吐出させる構成であるため、ケーシング
１には流体出口通路たるデイフユーザ４と、入口
通路５とを連続して形成し、初段羽根車３の入口
には吸込口６を、最終段羽根車３の出口には吐出
口７を接続している。そして、前記戻り通路５内
には取扱い流体の流れを次段の羽根車３に適正に
案内供給するために固定ガイドベーン８を設けて
いるのが一般的である。
ところが、固定ガイドベーン８を備えた従来機
械では、流量が変わるとベーン８への流入角が変
わり、当該ベーン８による衝突圧力損失が大きく
なつて効率が低下したり、剥離を生じる等して、
運転領域を狭くする欠点があつた。
械では、流量が変わるとベーン８への流入角が変
わり、当該ベーン８による衝突圧力損失が大きく
なつて効率が低下したり、剥離を生じる等して、
運転領域を狭くする欠点があつた。
このため、上記欠点を着目した技術として、特
開昭56−72300号公報に示されたものがある。こ
れは、第２図の如く、デイフユーザ４にもベーン
９を設け、該デイフユーザベーン９と前記ガイド
ベーン８を量流に応じて調節させるようにしてい
る。すなわち、各ベーン８，９は回動軸１０，１
１を中心にして回動可能に取付けられ、羽根車３
を挾む入口通路５とデイフユーザ４のベーン８，
９を一対として両回動軸１０，１１に取付けられ
歯車１２，１３相互が噛合わされている。そし
て、外周側の小歯車１２にはリング歯車１４の内
歯が噛合つている。リング歯車１４には回転駆動
軸２を中心とする内歯歯車であり、各段の小歯車
１２の全部と噛合わされている。更に、リング歯
車１４の外周の一部にはラツク１５が設けてあ
り、このアツク１５には駆動操作軸１６に締着さ
れたピニオン１７と噛合つている。
開昭56−72300号公報に示されたものがある。こ
れは、第２図の如く、デイフユーザ４にもベーン
９を設け、該デイフユーザベーン９と前記ガイド
ベーン８を量流に応じて調節させるようにしてい
る。すなわち、各ベーン８，９は回動軸１０，１
１を中心にして回動可能に取付けられ、羽根車３
を挾む入口通路５とデイフユーザ４のベーン８，
９を一対として両回動軸１０，１１に取付けられ
歯車１２，１３相互が噛合わされている。そし
て、外周側の小歯車１２にはリング歯車１４の内
歯が噛合つている。リング歯車１４には回転駆動
軸２を中心とする内歯歯車であり、各段の小歯車
１２の全部と噛合わされている。更に、リング歯
車１４の外周の一部にはラツク１５が設けてあ
り、このアツク１５には駆動操作軸１６に締着さ
れたピニオン１７と噛合つている。
上記構造によれば、流量に対応して駆動操作軸
１６を回転させると、歯車の噛合わせにより、リ
ターンベーン８、デイフユーザベーン９が回動し
て、ベーン角度と流れ角が一致するように調整で
きる。この結果、各段ごとに要求されるベーン角
度に調整できるので、流体がベーン８，９を通流
する際の衝突損失を減ずることができる。
１６を回転させると、歯車の噛合わせにより、リ
ターンベーン８、デイフユーザベーン９が回動し
て、ベーン角度と流れ角が一致するように調整で
きる。この結果、各段ごとに要求されるベーン角
度に調整できるので、流体がベーン８，９を通流
する際の衝突損失を減ずることができる。
しかしながら、上記従来のベーン駆動装置で
は、多段圧縮機に適用すると、ベーン回動に必要
な駆動操作軸１６を段数分だけ設置しなければな
らず、その駆動機を段数分設けるかあるいは複雑
な伝達機構が必要となる欠点がある。しかも、全
ての段の駆動軸がケーシング１を貫通することに
なり、製作が困難となる問題点もあつた。
は、多段圧縮機に適用すると、ベーン回動に必要
な駆動操作軸１６を段数分だけ設置しなければな
らず、その駆動機を段数分設けるかあるいは複雑
な伝達機構が必要となる欠点がある。しかも、全
ての段の駆動軸がケーシング１を貫通することに
なり、製作が困難となる問題点もあつた。
本発明は、上記従来の問題点に着目し、一軸多
段遠心圧縮機の如き流体機械において、各段ベー
ンに必要な角度を一つの駆動装置により、全段に
亘つて調整駆動できるようにした流体機械用ベー
ン駆動装置を提供することを目的とする。
段遠心圧縮機の如き流体機械において、各段ベー
ンに必要な角度を一つの駆動装置により、全段に
亘つて調整駆動できるようにした流体機械用ベー
ン駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明にうちの第
１発明になる流体機械用ベーン駆動装置は、流路
内に回動可能に配置したベーンを備えた多段型流
体機械の駆動軸と平行に操作軸を設け、この操作
軸には各段ごとに、先端に歯を有し後段に至るに
従い順次長尺として回転半径を増大させたアーム
を揺動可能に取付け、各段ごとにアームの歯と噛
み合う外歯と、ベーンの回動軸に同軸的に取り付
けられた小歯車と噛み合う内歯とを有し、かつ外
歯と内歯との間隔をアームの回転半径の増大分だ
け短くしたリング歯車を設けて構成したものであ
る。
１発明になる流体機械用ベーン駆動装置は、流路
内に回動可能に配置したベーンを備えた多段型流
体機械の駆動軸と平行に操作軸を設け、この操作
軸には各段ごとに、先端に歯を有し後段に至るに
従い順次長尺として回転半径を増大させたアーム
を揺動可能に取付け、各段ごとにアームの歯と噛
み合う外歯と、ベーンの回動軸に同軸的に取り付
けられた小歯車と噛み合う内歯とを有し、かつ外
歯と内歯との間隔をアームの回転半径の増大分だ
け短くしたリング歯車を設けて構成したものであ
る。
また、第２発明の流体機械用ベーン駆動装置
は、流路内に回動可能に配置したベーンを備えた
多段型流体機械の駆動軸と平行にねじれ弾性を有
する操作軸を設け、この操作軸には各段ことに先
端に歯を有するアームを揺動可能に取付け、各段
ごとにアームの歯と噛み合う外歯と、ベーンの回
動軸に同軸的に取り付けられた小歯車と噛み合う
内歯とを有するリング歯車を設け、かつ前記操作
軸の前記流路の吸込側に対応する端部を固定し、
他端を回転操作端として構成したものである。
は、流路内に回動可能に配置したベーンを備えた
多段型流体機械の駆動軸と平行にねじれ弾性を有
する操作軸を設け、この操作軸には各段ことに先
端に歯を有するアームを揺動可能に取付け、各段
ごとにアームの歯と噛み合う外歯と、ベーンの回
動軸に同軸的に取り付けられた小歯車と噛み合う
内歯とを有するリング歯車を設け、かつ前記操作
軸の前記流路の吸込側に対応する端部を固定し、
他端を回転操作端として構成したものである。
さらに、第３発明の流体機械用ベーン駆動装置
は、第１発明の各段で長さの異なるアームと第２
発明のねじれ弾性を有する操作軸を組み合わせて
構成しており、即ち、流路内に回動可能に配置し
たベーンを備えた多段型流体機械の駆動軸と平行
にねじれ弾性を有する操作軸を設け、この操作軸
には歯を有する後段に至るに従い順次長尺として
回転半径を増大させたアームを揺動可能に各段に
取付け、各段にアームの歯と噛み合う外歯と、ベ
ーンの回動軸に同軸的に取り付けられた小歯車と
噛み合う内歯とを有し、この外歯と歯との間隔を
アームの回転半径の増大分だげ短くしたリング歯
車を設け、かつ前記操作軸の前記流路の吸込側に
対応する端部を固定し、他端を回転操作端として
構成したものである。
は、第１発明の各段で長さの異なるアームと第２
発明のねじれ弾性を有する操作軸を組み合わせて
構成しており、即ち、流路内に回動可能に配置し
たベーンを備えた多段型流体機械の駆動軸と平行
にねじれ弾性を有する操作軸を設け、この操作軸
には歯を有する後段に至るに従い順次長尺として
回転半径を増大させたアームを揺動可能に各段に
取付け、各段にアームの歯と噛み合う外歯と、ベ
ーンの回動軸に同軸的に取り付けられた小歯車と
噛み合う内歯とを有し、この外歯と歯との間隔を
アームの回転半径の増大分だげ短くしたリング歯
車を設け、かつ前記操作軸の前記流路の吸込側に
対応する端部を固定し、他端を回転操作端として
構成したものである。
上記構成により、操作軸が１軸であつても、第
１発明においては、操作軸をある角度回転させる
と、後段になるに従い大きくなるアームの回転半
径に応じて、アームの歯と外歯で噛み合うリング
歯車が回転し、同時にリング歯車の内歯と噛み合
うベーン側の小歯車が回転し、かくしてベーンの
角度が後段になるに従い大きくなるように調整で
きる。
１発明においては、操作軸をある角度回転させる
と、後段になるに従い大きくなるアームの回転半
径に応じて、アームの歯と外歯で噛み合うリング
歯車が回転し、同時にリング歯車の内歯と噛み合
うベーン側の小歯車が回転し、かくしてベーンの
角度が後段になるに従い大きくなるように調整で
きる。
また第２発明においては、操作軸の操作端をあ
る角度回転させると、操作軸の固定端から後段に
なるに従い、操作軸のねじれ角度が大きくなるの
で、アーム長さが全段同一であつても、アームの
回転角度が後段になるに従い大きくなり、アーム
の回転角に応じてアームの歯と外歯で噛み合うリ
ング歯車が回転し、同時にリング歯車の内歯と噛
み合うベーン側の小歯車が回転し、かくしてベー
ンと角度が後段になるに従い大きくなるように調
整できる。
る角度回転させると、操作軸の固定端から後段に
なるに従い、操作軸のねじれ角度が大きくなるの
で、アーム長さが全段同一であつても、アームの
回転角度が後段になるに従い大きくなり、アーム
の回転角に応じてアームの歯と外歯で噛み合うリ
ング歯車が回転し、同時にリング歯車の内歯と噛
み合うベーン側の小歯車が回転し、かくしてベー
ンと角度が後段になるに従い大きくなるように調
整できる。
さらに第３発明においては、操作軸の操作端を
ある角度回転させると、操作軸の固定端から後段
になるに従い、操作軸のねじれ角度が大きくな
り、かつ後段になるに従いアームの回転半径が大
きくなるので、操作軸のねじれ角及びアームの回
転半径の両増大分だけアームーの回転角が後段に
なるに従い大きくなり、アームの回転角に応じて
アームの歯と外歯で噛み合うリング歯車が回転
し、同時にリング歯車の内歯と噛み合うベーン側
の小歯車が回転し、かくしてベーンの角度変化が
後段になるに従い大きくなるように調整できる。
ある角度回転させると、操作軸の固定端から後段
になるに従い、操作軸のねじれ角度が大きくな
り、かつ後段になるに従いアームの回転半径が大
きくなるので、操作軸のねじれ角及びアームの回
転半径の両増大分だけアームーの回転角が後段に
なるに従い大きくなり、アームの回転角に応じて
アームの歯と外歯で噛み合うリング歯車が回転
し、同時にリング歯車の内歯と噛み合うベーン側
の小歯車が回転し、かくしてベーンの角度変化が
後段になるに従い大きくなるように調整できる。
上記のごとく、第１〜第３発明によれば、ベー
ンは、それぞれ各段に応じたベーン角度に調整で
きるのである。
ンは、それぞれ各段に応じたベーン角度に調整で
きるのである。
第３図は第１発明すなわちアーム回転半径を異
ならせたベーン駆動装置の実施例を示す一軸多段
遠心圧縮機への適用例を示す断面図である。図示
の如く、圧縮機のケーシング２０には回転駆動軸
２１が複数の羽根車２２を取付けて支持されてい
る。各羽根車２２の前後には入口通路２３、デイ
フユーザ２４を形成し、入口通路２３内には入口
ガイドベーン２５を配置している。
ならせたベーン駆動装置の実施例を示す一軸多段
遠心圧縮機への適用例を示す断面図である。図示
の如く、圧縮機のケーシング２０には回転駆動軸
２１が複数の羽根車２２を取付けて支持されてい
る。各羽根車２２の前後には入口通路２３、デイ
フユーザ２４を形成し、入口通路２３内には入口
ガイドベーン２５を配置している。
前記入口ガイドベーン２５は回動軸２６を中心
として回動させることによりその角度を可変とし
ているが、回動運動を付与するために、回動軸２
６を入口通路２３の側壁に貫通させ、通路形成壁
２７に設けたギヤボツクス２８内に臨ませて小歯
車２９を取付けている。そして、各段において同
一円周上に配置された一連の小歯車２９と噛合う
リング歯車３０をやはりギヤボツクス２８内に配
置している。したがつて、リング歯車３０を回転
させることで、当該段の入口ガイドベーン２５は
同一回転角度で回動されるのである。
として回動させることによりその角度を可変とし
ているが、回動運動を付与するために、回動軸２
６を入口通路２３の側壁に貫通させ、通路形成壁
２７に設けたギヤボツクス２８内に臨ませて小歯
車２９を取付けている。そして、各段において同
一円周上に配置された一連の小歯車２９と噛合う
リング歯車３０をやはりギヤボツクス２８内に配
置している。したがつて、リング歯車３０を回転
させることで、当該段の入口ガイドベーン２５は
同一回転角度で回動されるのである。
ここで、前記ケーシング２０には、回転駆動軸
２１と平行に、前記リング歯車３０の外側位置
で、入口通路２３とデイフユーザ２４を貫通する
ように、全段に亘る一本の回転操作軸３１を取付
けている。この回転操作軸３１は両端を軸受によ
り回転支持されており、その一方端には駆動モー
タ（図示せず）が連結され、所望回転角度に回転
駆動され得るようになつている。このような回転
操作軸３１は、各段のギヤボツクス２８内に一部
臨まれているが、このギヤボツクス２８への露呈
部に前記リング歯車３０の外周面にアーム３２を
連結している。そして、アーム３２はリング歯車
３０の外周面に形成した外歯３３と噛合う歯３４
をその先端に形成し、操作軸３１の回転角に等し
い回転角だけ揺動し、その揺動量だけリング歯車
３０に回転伝達させるようにしている。この歯車
相互の関係を第４図に示す。
２１と平行に、前記リング歯車３０の外側位置
で、入口通路２３とデイフユーザ２４を貫通する
ように、全段に亘る一本の回転操作軸３１を取付
けている。この回転操作軸３１は両端を軸受によ
り回転支持されており、その一方端には駆動モー
タ（図示せず）が連結され、所望回転角度に回転
駆動され得るようになつている。このような回転
操作軸３１は、各段のギヤボツクス２８内に一部
臨まれているが、このギヤボツクス２８への露呈
部に前記リング歯車３０の外周面にアーム３２を
連結している。そして、アーム３２はリング歯車
３０の外周面に形成した外歯３３と噛合う歯３４
をその先端に形成し、操作軸３１の回転角に等し
い回転角だけ揺動し、その揺動量だけリング歯車
３０に回転伝達させるようにしている。この歯車
相互の関係を第４図に示す。
ここで、前記アーム３２は当該圧縮機の段数分
だけ設けられるが、この実施例では、特に、アー
ム３２の長さ、すなわち回転半径ｒを初段から最
終段に至るに従つて、順次段階的に長尺となるよ
うに形成している。そして、このアーム３２の長
さ変化に応じてこれに噛合うリング歯車３０の肉
厚を順次小さくして、操作軸３１と小歯車２９間
の距離が一定であることに対処している。このよ
うなことから、回転操作軸３１が一定角度回転し
た場合でも、アーム３２の先端回転移動距離は、
後段に至るに従つて多くなり、その結果、ベーン
回転角度変化量を順次増大させるのである。
だけ設けられるが、この実施例では、特に、アー
ム３２の長さ、すなわち回転半径ｒを初段から最
終段に至るに従つて、順次段階的に長尺となるよ
うに形成している。そして、このアーム３２の長
さ変化に応じてこれに噛合うリング歯車３０の肉
厚を順次小さくして、操作軸３１と小歯車２９間
の距離が一定であることに対処している。このよ
うなことから、回転操作軸３１が一定角度回転し
た場合でも、アーム３２の先端回転移動距離は、
後段に至るに従つて多くなり、その結果、ベーン
回転角度変化量を順次増大させるのである。
斯かる実施例による作用は次のようになる。ま
ず、第５図に入口ガイドベーン２５と流体流れ方
向の関係を示す。この図で設計点で運転する場合
の入口ガイドベーン２５の位置および流れ方向は
実線で示され、ベーン回転角と流れ角が一致して
いる。流量を減じると、ベーン入口の速度三角形
は破線で示すように、子午面速度成分Cm0′は小
さくなり、流入角α0′は大きくなる。従つて、こ
のきにガイドベーン２５を破線のように回転して
やると、入射時の衝突損失は設計点運動と略同じ
とすることができる。なお、このとき入口ガイド
ベーン２５を出た流れは旋回成分Cu1′を持つこと
になる。すなわち、羽根車２２の入口流れに予旋
回を与えて効率よく流量を減じることができる。
特に多段機の場合には、後段に至る程予旋回を大
きくしてやる必要がある。本実施例では、回転駆
動軸２１と平行な回転操作軸３１に対して取付け
られたアーム３２の長さを後段に至る程長くして
いる。アーム先端の円弧軌跡は、ｌ＝ｒ・θで表
わされ、回転角θが一定であれば回転半径ｒに比
例する。したがつて、回転半径ｒが段階的に長尺
となつている実施例では、操作軸３１の回転角を
一定に保つても、各段に対応して設けられたアー
ム３２は後段になる程、リング歯車３０、小歯車
２９への回転伝達量が増大し、もつてガイドベー
ン２５を各段の流量に応じた回動量を与えること
ができる。なお、隣接段間の回動量の差はアーム
長さの差で調整すればよく、また初段ベーンと最
終段ベーンの回動量は初段アームと最終段アーム
の長さで決定され、リング歯車３０の肉厚、およ
びベーン回動軸２６と操作軸３１の軸間距離によ
り制限される。
ず、第５図に入口ガイドベーン２５と流体流れ方
向の関係を示す。この図で設計点で運転する場合
の入口ガイドベーン２５の位置および流れ方向は
実線で示され、ベーン回転角と流れ角が一致して
いる。流量を減じると、ベーン入口の速度三角形
は破線で示すように、子午面速度成分Cm0′は小
さくなり、流入角α0′は大きくなる。従つて、こ
のきにガイドベーン２５を破線のように回転して
やると、入射時の衝突損失は設計点運動と略同じ
とすることができる。なお、このとき入口ガイド
ベーン２５を出た流れは旋回成分Cu1′を持つこと
になる。すなわち、羽根車２２の入口流れに予旋
回を与えて効率よく流量を減じることができる。
特に多段機の場合には、後段に至る程予旋回を大
きくしてやる必要がある。本実施例では、回転駆
動軸２１と平行な回転操作軸３１に対して取付け
られたアーム３２の長さを後段に至る程長くして
いる。アーム先端の円弧軌跡は、ｌ＝ｒ・θで表
わされ、回転角θが一定であれば回転半径ｒに比
例する。したがつて、回転半径ｒが段階的に長尺
となつている実施例では、操作軸３１の回転角を
一定に保つても、各段に対応して設けられたアー
ム３２は後段になる程、リング歯車３０、小歯車
２９への回転伝達量が増大し、もつてガイドベー
ン２５を各段の流量に応じた回動量を与えること
ができる。なお、隣接段間の回動量の差はアーム
長さの差で調整すればよく、また初段ベーンと最
終段ベーンの回動量は初段アームと最終段アーム
の長さで決定され、リング歯車３０の肉厚、およ
びベーン回動軸２６と操作軸３１の軸間距離によ
り制限される。
第６図に、この発明の第２実施例を示し、これ
は各段のアーム３２の先端歯３４と噛合うリング
歯車３０の外歯を全周歯３３Ａとなし、当該全周
歯３３Ａには羽根車２２出口のデイフユーザ２４
内に配置したデイフユーザベーン３５の回動軸３
６に固着した小歯車３７を噛合わせたものであ
る。これによれば、入口ガイドベーン２５ととも
にデイフユーザベーン３５を同時回動させつつ、
後段に至る程それらの回動量を増大させることが
できる。なお、デイフユーザベーン３５の小歯車
３７もギヤボツクス２８内に配置している。
は各段のアーム３２の先端歯３４と噛合うリング
歯車３０の外歯を全周歯３３Ａとなし、当該全周
歯３３Ａには羽根車２２出口のデイフユーザ２４
内に配置したデイフユーザベーン３５の回動軸３
６に固着した小歯車３７を噛合わせたものであ
る。これによれば、入口ガイドベーン２５ととも
にデイフユーザベーン３５を同時回動させつつ、
後段に至る程それらの回動量を増大させることが
できる。なお、デイフユーザベーン３５の小歯車
３７もギヤボツクス２８内に配置している。
次に、第７図は第２発明の実施例を示す断面図
である。この実施例は前述の第１発明の実施例と
同じく多段遠心圧縮機に適用したものであり、ケ
ーシング２０内に支持された回転駆動軸２１に複
数の羽根車２２を取付け、羽根車２２前後の入口
通路２３とデイフユーザ２４を各段連続し、吸込
口３８から吐出口３９に至るまでの間に取扱流体
を圧縮させる構造とされている。そして、前記入
口通路２３内に配置された入口ガイドベーン２５
を回動させるために、通路形成壁２７内にベーン
回動軸２６に取付けた小歯車２９を配置し、同一
周上の全小歯車２９に噛合うリング歯車３０を設
け、当該リング歯車３０を回動させることでベー
ン角度の変更を可能としている。リング歯車３０
への回転伝達は、回転駆動２１と平行にケーシン
グ２０に支持された回転操作軸３１と、この軸３
１に揺動可能に各段ごとに対応して取付けられた
アーム３２によつて行うものとし、アーム３２の
先端とリング歯車３０の外周歯との歯車機構で回
転伝達させるようにしている。この基本構成は先
の第１発明の実施例と同様である。
である。この実施例は前述の第１発明の実施例と
同じく多段遠心圧縮機に適用したものであり、ケ
ーシング２０内に支持された回転駆動軸２１に複
数の羽根車２２を取付け、羽根車２２前後の入口
通路２３とデイフユーザ２４を各段連続し、吸込
口３８から吐出口３９に至るまでの間に取扱流体
を圧縮させる構造とされている。そして、前記入
口通路２３内に配置された入口ガイドベーン２５
を回動させるために、通路形成壁２７内にベーン
回動軸２６に取付けた小歯車２９を配置し、同一
周上の全小歯車２９に噛合うリング歯車３０を設
け、当該リング歯車３０を回動させることでベー
ン角度の変更を可能としている。リング歯車３０
への回転伝達は、回転駆動２１と平行にケーシン
グ２０に支持された回転操作軸３１と、この軸３
１に揺動可能に各段ごとに対応して取付けられた
アーム３２によつて行うものとし、アーム３２の
先端とリング歯車３０の外周歯との歯車機構で回
転伝達させるようにしている。この基本構成は先
の第１発明の実施例と同様である。
ここで、特に当該実施例えは、全般に亘つて回
転操作軸３１に取付いたアーム３２の長さを全段
数等しくし、前記回転操作軸３１の吸込口３８側
の端部をケーシング２０に固着した固定端４０と
し、他端を回転操作端４１としたものである。そ
して、回転操作端４１には回転駆動機４２を連継
し、該操作軸３１への回転を付与するようにして
いる。
転操作軸３１に取付いたアーム３２の長さを全段
数等しくし、前記回転操作軸３１の吸込口３８側
の端部をケーシング２０に固着した固定端４０と
し、他端を回転操作端４１としたものである。そ
して、回転操作端４１には回転駆動機４２を連継
し、該操作軸３１への回転を付与するようにして
いる。
このような実施例の作用は次のようになる。駆
動機４２により回転操作軸３１を回動すると、そ
の吸込口端は固定端４０とされているので、この
操作軸３１はねじられる。このねじれ角φは一般
的に次式で示される。
動機４２により回転操作軸３１を回動すると、そ
の吸込口端は固定端４０とされているので、この
操作軸３１はねじられる。このねじれ角φは一般
的に次式で示される。
φ＝64Ml／πd4E ……(1)
ただし、φはねじれ角（rad.）、ｌは固定端か
らの距離、Ｍはモーメント、ｄは軸径である。
らの距離、Ｍはモーメント、ｄは軸径である。
上記(1)式から理解できるように、操作軸３１は
固定端４０からの距離に比例して変化する。した
がつて、最終段に至る程ねじれ角φが大となつて
アーム３２の先端回転軌跡長さが大きくなるの
で、これに応じてベーン２５の角度も段ごとに増
大させることが可能となる。特に、この実施例で
は、操作軸３１のねじれ角φが小さいい場合で
も、アーム３２を介しているため、アーム長さに
比例して増幅され、わずかなねじり量で容易に後
段側の予旋回を順次大きくすることが可能とな
る。
固定端４０からの距離に比例して変化する。した
がつて、最終段に至る程ねじれ角φが大となつて
アーム３２の先端回転軌跡長さが大きくなるの
で、これに応じてベーン２５の角度も段ごとに増
大させることが可能となる。特に、この実施例で
は、操作軸３１のねじれ角φが小さいい場合で
も、アーム３２を介しているため、アーム長さに
比例して増幅され、わずかなねじり量で容易に後
段側の予旋回を順次大きくすることが可能とな
る。
なお、上記実施例では入口ガイドベーンの駆動
を例にして説明したが、同様にしてデイフユーザ
ベーンのみ、あるいは入口ガイドベーンとデイフ
ユーザベーンの両者の駆動の場合にも適用できる
ことはいうまでもない。
を例にして説明したが、同様にしてデイフユーザ
ベーンのみ、あるいは入口ガイドベーンとデイフ
ユーザベーンの両者の駆動の場合にも適用できる
ことはいうまでもない。
更に、第３発明に係るベーン駆動装置は、上記
した第１、第２発明の実施例に示される構成を組
合わせて得られる。すなわち、第７図に示される
ベーン駆動装置において、回転操作軸３１の固定
端側の第１段目のアーム３２の長さを最短とし、
次段に至るにしたがつて長尺として、最終段のア
ーム３２の長さを最長とすればよい。そして、ベ
ーン回動軸２６と回転操作軸３１の軸間距離が一
定であるので、アーム長さに変化に応じて、リン
グ歯車３０の肉厚を調整し、回転比を変えてやれ
ばよいのである。
した第１、第２発明の実施例に示される構成を組
合わせて得られる。すなわち、第７図に示される
ベーン駆動装置において、回転操作軸３１の固定
端側の第１段目のアーム３２の長さを最短とし、
次段に至るにしたがつて長尺として、最終段のア
ーム３２の長さを最長とすればよい。そして、ベ
ーン回動軸２６と回転操作軸３１の軸間距離が一
定であるので、アーム長さに変化に応じて、リン
グ歯車３０の肉厚を調整し、回転比を変えてやれ
ばよいのである。
このような実施例では、回転操作軸３１のねじ
れ角φの作用と、アーム３２の回転半径ｒを変え
たことによる作用と相俟つて、小さな操作力でベ
ーン２５の回転角を段階的に増大させ、もつて流
量に応じたベーン角度を簡単な装置で得ることが
できる。
れ角φの作用と、アーム３２の回転半径ｒを変え
たことによる作用と相俟つて、小さな操作力でベ
ーン２５の回転角を段階的に増大させ、もつて流
量に応じたベーン角度を簡単な装置で得ることが
できる。
以上説明したように、本発明のいずれの構成に
よつても、少なくとも１つの駆動源および回転操
作軸にて、容易に初段から後段へと順次羽根車の
予旋回量の変化等、容量に応じたベーン角度を全
段に亘つて調整でき、もつて多段型流体機械の部
分負荷効率の向上、運転範囲の拡大ができるとい
うすぐれた効果がある。
よつても、少なくとも１つの駆動源および回転操
作軸にて、容易に初段から後段へと順次羽根車の
予旋回量の変化等、容量に応じたベーン角度を全
段に亘つて調整でき、もつて多段型流体機械の部
分負荷効率の向上、運転範囲の拡大ができるとい
うすぐれた効果がある。
第１図は多段遠心圧縮機の断面図、、第２図は
従来のベーン駆動装置を示す断面図、第３図は第
１発明の実施例を示す要部断面図、第４図はアー
ムとベーン間の回転伝達機構図、第５図はベーン
と流れ速度の関係を示す説明図、第６図は回転伝
達機構の他の実施例を示す機構図、第７図は第２
発明の実施例を示す断面図である。 ２０……ケーシング、２１……回転駆動軸、２
２……羽根車、２３……入口通路、２４……デイ
フユーザ、２５……入口ガイドベーン、２６，３
６……ベーン回動軸、２９，３７……小歯車、３
０……リング歯車、３１……回転操作軸、３２…
…アーム、３５……デイフユーザベーン、４０…
…固定端、４１……回転操作端、４２……回転駆
動機。
従来のベーン駆動装置を示す断面図、第３図は第
１発明の実施例を示す要部断面図、第４図はアー
ムとベーン間の回転伝達機構図、第５図はベーン
と流れ速度の関係を示す説明図、第６図は回転伝
達機構の他の実施例を示す機構図、第７図は第２
発明の実施例を示す断面図である。 ２０……ケーシング、２１……回転駆動軸、２
２……羽根車、２３……入口通路、２４……デイ
フユーザ、２５……入口ガイドベーン、２６，３
６……ベーン回動軸、２９，３７……小歯車、３
０……リング歯車、３１……回転操作軸、３２…
…アーム、３５……デイフユーザベーン、４０…
…固定端、４１……回転操作端、４２……回転駆
動機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流路内に回動可能に配置したベーンを備えた
多段型流体機械の駆動軸と平行に操作軸を設け、
この操作軸には各段ごとに、先端に歯を有し後段
に至るに従い順次長尺として回転半径を増大させ
たアームを揺動可能に取付け、各段ごとにアーム
の歯と噛み合う外歯と、ベーンの回動軸に同軸的
に取り付けられた小歯車と噛み合う内歯とを有
し、かつ外歯と内歯との間隔をアームの回転半径
の増大分だけ短くしたリング歯車を設けたことを
特徴とする流体機械用ベーン駆動装置。 ２ 流路内に回動可能に配置したベーンを備えた
多段型流体機械の駆動軸と平行にねじれ弾性を有
する操作軸を設け、この操作軸には各段ごとに先
端に歯を有するアームを揺動可能に取付け、各段
ごとにアームの歯と噛み合う外歯と、ベーンの回
動軸に同軸的に取り付けられた小歯車と噛み合う
内歯とを有するリング歯車を設け、かつ前記操作
軸の前記流路の吸込側に対応する端部を固定し、
他端を回転操作端としたことを特徴とする流体機
械用ベーン駆動装置。 ３ 流路内に回動可能に配置したベーンを備えた
多段型流体機械の駆動軸と平行にねじれ弾性を有
する操作軸を設け、この操作軸には先端に歯を有
し後段に至るに従い順次長尺として回転半径を増
大させたアームを揺動可能に各段に取付け、各段
にアームの歯と噛み合う外歯と、ベーンの回動軸
に同軸的に取り付けられた小歯車と噛み合う内歯
とを有し、この外歯と内歯との間隔をアームの回
転半径の増大分だけ短くしたリング歯車を設け、
かつ前記操作軸の前記流路の吸込側に対応する端
部を固定し、他端を回転操作端としたことを特徴
とする流体機械用ベーン駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059134A JPS60201100A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 流体機械用ベ−ン駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059134A JPS60201100A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 流体機械用ベ−ン駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201100A JPS60201100A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0377398B2 true JPH0377398B2 (ja) | 1991-12-10 |
Family
ID=13104538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59059134A Granted JPS60201100A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 流体機械用ベ−ン駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201100A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4583546B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2010-11-17 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| JP4746330B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-08-10 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| JP4821727B2 (ja) * | 2007-07-26 | 2011-11-24 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 歯車支持構造 |
| JP5023903B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2012-09-12 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 遠心圧縮機 |
| JP4900261B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2012-03-21 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 遠心圧縮機 |
| JP6763804B2 (ja) * | 2017-02-23 | 2020-09-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639897B2 (ja) * | 1977-10-11 | 1981-09-17 | ||
| JPS5815797A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | 可変デイフユ−ザ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639897U (ja) * | 1979-09-05 | 1981-04-14 | ||
| JPS5799999U (ja) * | 1980-12-10 | 1982-06-19 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP59059134A patent/JPS60201100A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639897B2 (ja) * | 1977-10-11 | 1981-09-17 | ||
| JPS5815797A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | 可変デイフユ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60201100A (ja) | 1985-10-11 |
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