JPH08505679A - 液体リング式機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体リング式機械（１）の液体リングにおいて液体を一緒に搬送する場合、動力需要が増大され、ランナ（８）の回転特性が阻害される。本発明は、ランナ（８）を偏心して包囲するハウジングを有し、このハウジングの端面側がランナ軸に対する側面シールド（４）で閉鎖されているような液体を選択的に一緒に搬送するための液体リング式機械（１）に関する。そのランナ（８）に吸込みスリット（５）と吐出しスリット（９）とを備えた少なくとも一つの制御体が付設され、この制御体は吐出しスリット（９）に加えて液体リング式機械（１）の吐出し側範囲に位置する少なくとも一つの放出開口（１６）を有している。この放出開口（１６）は液体リング式圧縮機（１）の作動液体導入配管（１１）に直接接続され、これにより放出開口（１６）を通って流出する余分な液体（２０）が作動液体（２１）に直接導入されることによって、液体リングの厚さがほぼ一定に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】 液体リング式機械 本発明は請求項１および２の上位概念部分に記載の液体リング式機械に関する 。 この種の機械はドイツ連邦共和国特許第３１２４８６７号明細書で知られてい る。この種の機械において典型的なことは、エネルギーがランナから作動液体で 形成された液体リングを介して搬送媒体に伝達されることである。作動液体がエ ネルギー担体として並びに密封要素として直接搬送媒体と接触しているので、蒸 気が凝縮され、液滴および汚れ粒子が一緒に搬送され、高温ガスが冷却され、圧 縮熱が作動媒体によって吸収される。液体リングにおいて液体が一緒に搬送され ると、動力の需要が増大し、ランナの回転特性の劣化が生じ、これによりランナ 軸受の損耗が早められるおそれがある。 この公知の機械の場合、、平坦な制御板として形成された制御体にその吐出し スリットと別に放出開口を設けることによって、液体が一緒に搬送される際に動 力消費が減少され、同時に回転特性が向上されるようにされている。放出開口は 液体を一緒に搬送する際に回転液体リングによって覆われている。上述の明細書 には放出開口の機能についてそれ以上は説明されていない。 本発明の課題は、普通の作動液体およびその都度の過程で生ずる補助液体の液 体総量ができるだけ一定に保たれ、これにより液体リングの厚さがほぼ一様にさ れるような液体リング式機械を作ることにある。 この目的は請求項１に記載の手段によって解決される。液体が一緒に搬送され る場合、液体リングの厚さが成長し、これに伴って放出開口を通って流出する液 体の量が増大する。この液体は作動液体に直接導入される。これによって作動液 体の必要量が減少される。従って液体が一緒に搬送されることにより液体リング の厚さが成長した場合、作動液体の導入が自動的に絞り込まれる。 本発明の課題は請求項２記載の手段でも解決される。この場合、液体リングの 厚さが成長した際に増大した液体量は機械の外に排出される。液体の一緒に搬送 される量が増大すると吐出し範囲における圧力比が高められるので、液体リング 式機械の放出開口を通して液体が多量に排出されることになる。従ってその発生 した圧力比は自動的に液体リングの厚さを調整する。 放出開口と作動液体導入配管との接続部がハウジングの外にある場合、その場 所への接近性および達成し得る冷却効果に関して有利であり、これに対してハウ ジングの内部にある場合、構造がコンパクトとなる。本発明の実施態様に基づい てその接続部はハウジングの中にあるいは外に設けることができる。従ってその 接続部はその都度の運転条件および組込み条件に合わされる。 放出開口と作動液体導入配管との接続部が側面シールドに一体化されている場 合、この接続部に対する追加的な製造費用は生じない。更に圧力荷重を受けるハ ウジングにその強度を弱めてしまうような開口および孔も形成する必要は無くな る。この接続方式の別の利点は、余分な作動液体がそれ以上のエネルギー消費な しに短い接続経路を通って流出できることである。 制御素子が放出開口を通って流出する液体量に関係して作動液体の導入を制御 することによって、液体リング式機械内で回転する液体を一定に維持できる。 制御素子としては液圧式弁、特にボール弁あるいはプレート弁が適している。 このような弁は、他の制御要素なしに発生する圧力比に基づいてだけ作動液体の 導入を制御する能動的な要素である。 弁に組立状態において外から接近できることによって、運転状態に相応した位 置に弁を調整することができる。更にこれによって、例えば運転上汚れが生じた 際に簡単に点検作業を行うことができる。 請求項８に基づく本発明の他の実施形態においては、液体リングの厚さを制御 するために唯一の弁しか必要とされない。この弁は、それが放出開口に通じてい る接続部を作動液体の導入も同時に絞るような大きさだけ釈放するように位置決 めされている。放出開口を通って流出する液体は作動液体をそれが減少した量だ け正確に補充する。液体リング内で一緒に搬送される液体は従って作動液体の必 要量を減少する。極端な場合、機械は放出開口を通って流出する液体だけで作動 液体が供給される。この場合、弁は完全に開かれ、これによって同時に作動液体 の導入はほとんど完全に中断される。 放出開口と作動液体導入配管との接続には、その接続が側面シールドに設けら れた少なくとも一つの案内通路を介して行われ、その案内通路が側面シールドを 鋳造する際に既に考慮に入れられるので、顕著な補助的な製造費用が必要とされ ない。 軸封するために使用されるパッキン箱は摩擦負荷のために冷却しなければなら ない。放出開口を通って流出する液体は、対応した接続部が設けているかぎりパ ッキン箱の冷却液供給量を減少するために利用できる。これによってパッキン箱 の冷却は放出開口から流出する液体で全部をあるいは一部を行うことができる。 以下図面を参照して本発明に基づく液体リング式機械の二つの実施例を詳細に 説明する。 第１図は液体リング式機械の分解斜視図、 第２図はボール弁として形成された制御素子を備えた液体リング式機械の側面 シールドのボール弁が閉鎖された状態の正面図、 第３図はボール弁として形成された制御素子を備えた液体リング式機械の側面 シールドのボール弁が部分的に開かれた状態の部分正面図、 第４図はボール弁として形成された制御素子を備えた液体リング式機械の側面 シールドのボール弁が完全に開かれた状態の部分正面図、 第５図はプレート弁として形成された制御素子を備えた側面シールドのプレー ト弁が閉鎖された状態の部分正面図、 第６図はプレート弁として形成された制御素子を備えた側面シールドのプレー ト弁が部分的に開かれた状態の部分正面図、 第７図はプレート弁として形成された制御素子を備えた側面シールドのプレー ト弁が完全に開かれた状態の部分正面図である。 第１図に示されている液体リング式機械１において、搬送媒体が液体リング式 機械１の吸込みノズル３からその側面シールド４およびここでは平坦な制御板６ として形成された制御体の吸込みスリット５を通ってランナ８のそれぞれ二枚の 羽根７とそれと一緒に回転する液体リングによって境界づけられたランナセル室 の中に流れる経路が太い矢印２で示されている。ランナ８が偏心して位置してい ることにより、ランナセル室はその大きさがランナ８の回転中に連続的に変化す る。ランナセル室は制御板６の吐出し側範囲１５において縮小されるので、搬送 媒体は圧縮され、制御板６に存在する吐出しスリット９を通して押し出される。 そのように圧縮された搬送媒体はそこから吐出しノズル１０を通って流出する。 運転上生じる搬送媒体と一緒に、液体リングを形成するために必要な作動液体の 一部も押し出される。従って作動液体導入配管１１を介して連続的に作動液体を 導入しなければならない。作動液体はハブ範囲１２にある通路系および制御板６ にある開口１３を通って液体リング式機械１の制御板の吸込み側範囲１４に到達 する 液体を一緒に搬送する場合、余分な作動液体２０は制御板６の吐出し側範囲１ ５にある放出開口１６を通って押し出され、側面シールド４に一体形成されてい る接続配管１７を介して、同様に側面シールド４に存在する作動液体導入配管１ １に導入される。これによって液体リングの厚さが増大すること、従って搬送媒 体が過剰に圧縮されるようなことが避けられる。エネルギーの需要が増大したり 静かな運転が阻害されるような上述した他の欠点も除去される。 第２図から第４図には、作動液体の導入が放出開口１６を通して流出する余分 な液体２０に関連してどのように制御されるかが示されている。放出開口１６か ら作動液体導入配管１１に通じる接続配管１７と作動液体導入配管１１とを接続 する開口個所に、ボール弁１８がそれが接続配管１７と作動液体導入配管１１の 両方の液体通路を制御するように組み込まれている。 第２図においてボール弁１８は閉じられている。ボール弁１８のボール２２は ばね２３の作用のもとで放出開口から出ている接続配管１７を閉鎖している。ボ ール２２は接続配管１７の開口と反対側に位置する壁に接触支持されているばね ２３によって開口に押しつけられている。これによって液体は接続配管１７を通 って作動液体導入配管１１に到達することはない。このボール弁の位置において 、万一流出する余分な液体２０は接続配管１７内に引き留められる。液体リング 式機械１の外部からの例えば図示されていない貯蔵タンクからの作動液体の流入 はボール弁１８によって妨げられない。 第３図に示されている液体リング式機械１の運転状態において、吸込み側にお いて液体が一緒に搬送される。増大した余分な液体は放出開口１６を通って接続 配管１７に増大して流れる。ボール弁１８はそれに作用する液圧が増大するため に部分的に開かれる。これによって接続配管１７内に存在する余分な液体２０に 対する流れ経路が部分的に開けられる。同時に作動液体が液体リング式機械１の 外から部分的に開かれたボール弁１８を通して導入されること、およびボール弁 １８によって作動液体導入配管１１の横断面積が収縮されることが避けられる。 これによって自動吸引される作動液体２１の量は減少される。放出開口１６から 流出する余分な液体２０はこの節約された作動液体２１を代用する。 第４図は吸込み側における液体の一緒に搬送される量が増大された状態を示し ている。この場合、ボール弁１８は完全に開かれている。放出開口１６を通して 流出する余分な液体２０は作動液体導入配管１１および／又は液体リング式機械 １の外にある作動液体貯蔵タンクにほとんど妨げられずに流入する。作動液体２ １はもはや吸い込まれない。従ってこの場合、作動液体の供給は吸込み側に生ず る一緒に搬送すべき液体からしか行われない。 第５図から第７図にはボール弁１８による制御方式に類似したプレート弁１９ による制御方式が示されている。第５図は吸込み側において液体が一緒に搬送さ れない運転状態に対する閉鎖されたプレート弁１９を示している。接続配管１７ は閉じられているが、作動液体の導入は妨げられない。第６図においてプレート 弁１９は部分的に開かれている。ここでも放出開口１６から流出する余分な液体 ２０が利用されるために、作動液体導入配管１１の横断面積が収縮されているこ とによって自動吸引される作動液体２１の量は減少される。従ってハブ範囲１２ における導入される作動液体の量は変化しないので、液体が一緒に搬送されるに も拘わらず液体リングの厚さはほぼ一定に保たれる。吸込み側において一緒に搬 送される液体量が増大した状態を示した第７図においては、プレート弁１９は完 全に開かれている。接続配管１７から流出する余分な液体２０は専ら液体リング 式機械１に作動液体を供給するために用いられる。作動液体の必要量を超過する 液体量は液体リング式機械１の外に存在する貯蔵タンクに排出される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体を選択的に一緒に搬送するための液体リング式機械（１）であって、ラ ンナ（８）を偏心して包囲するハウジングを有し、このハウジングが端面側がラ ンナ軸に対する側面シールド（４）で閉鎖され、ランナ（８）に吸込みスリット （５）と吐出しスリット（９）とを備えた少なくとも一つの制御体が付属され、 この制御体が吐出しスリット（９）に加えて液体リング式機械（１）の吐出し側 範囲に位置する少なくとも一つの放出開口（１６）を有している液体リング式機 械おいて、放出開口（１６）が液体リング式機械（１）の作動液体導入配管（１ １）に直接接続され、放出開口（１６）を通って流出する余分な液体（２０）が 作動液体（２１）に直接導入されることを特徴とする液体リング式機械。 ２．液体を選択的に一緒に搬送するための液体リング式機械（１）であって、ラ ンナ（８）を偏心して包囲するハウジングを有し、このハウジングの端面側がラ ンナ軸に対する側面シールド（４）で閉鎖され、ランナ（８）に吸込みスリット （５）と吐出しスリット（９）とを備えた少なくとも一つの制御体が付設され、 この制御体が吐出しスリット（９）に加えて液体リング式機械（１）の吐出し側 範囲に位置する少なくとも一つの放出開口（１６）を有している液体リング式機 械において、放出開口（１６）がハウジングの外側に開口する密閉形案内通路に 接続されていることを特徴とする液体リング式機械。 ３．放出開口（１６）と作動液体導入配管（１１）との接続部がハウジングの中 にあるいはハウジングの外に設けられていることを請求項１記載の液体リング式 機械。 ４．放出開口（１６）と作動液体導入配管（１１）との接続部が側面シールド（ ４）に一体化されていることを特徴とする請求項３記載の液体リング式機械。 ５．導入される作動液体（２１）の量を放出開口（１６）を通って流出する液体 量に関係して制御する制御素子が設けられていることを特徴とする請求項１ない し４のいずれか１項に記載の液体リング式機械。 ６．制御素子として液圧式弁あるいはボール弁（１８）あるいはプレート弁（１ ９）が設けられていることを特徴とする請求項５記載の液体リング式機械。 ７．弁に組立状態において外から接近できることを特徴とする請求項５又は６記 載の液体リング式機械。 ８．放出開口からやって来る通路が作動液体導入配管（１１）に開口する場所に 、弁がそれら両方の液体経路の流れ抵抗を同時に制御するように組み込まれてい ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の液体リング式機械 。 ９．放出開口（１６）と作動液体導入配管（１１）との接続が側面シールド（４ ）に設けられた少なくとも一つの案内通路を介して行われていることを特徴とす る請求項１ないし８のいずれか１つに記載の液体リング式機械。 １０．放出開口（１６）と軸受シールＦ（４）内に存在するパッキン箱とが補助 的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の 液体リング式機械。