JPH0886300A - Prerevolution device for compressor - Google Patents

Prerevolution device for compressor

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Publication number
JPH0886300A
JPH0886300A JP22210094A JP22210094A JPH0886300A JP H0886300 A JPH0886300 A JP H0886300A JP 22210094 A JP22210094 A JP 22210094A JP 22210094 A JP22210094 A JP 22210094A JP H0886300 A JPH0886300 A JP H0886300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vane
intake air
impeller
compressor
flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP22210094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Fujiwara
政春 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP22210094A priority Critical patent/JPH0886300A/en
Publication of JPH0886300A publication Critical patent/JPH0886300A/en
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Abstract

PURPOSE: To prevent the generation of noise owing to a Karman vortex by a method wherein an intake air flow flowing through a moving vane is collected to the impeller side and development of turbulence at an intake air flow flowing through the moving vane is suppressed by protruding a flow straightening sheet to point the flow of intake air from the vane surface of a specified moving vane toward the impeller side. CONSTITUTION: A lever 6 serving as a mechanism to rotate moving vanes 4 in synchronism with each other is coupled to the rotary shaft 5 of each moving vanes 4 and the tip part of the lever 6 is coupled to a link 9 through a pin 8. By rotationally driving the rotary shaft 5 by means of an actuator, the moving vanes 4 are synchronously rotated through the ring 9. Further, a flow straightening sheet 7 to point a flow of intake air from the vane surface 12 on the suction side of a specified moving vane 4 toward an impeller 2 is protruded. The sheet-form flow straightening sheet 7 is protruded at right angles with the vane surface 12 of the moving vane 4. This constitution collects a flow of intake air flowing through the moving vanes 4 toward the impeller 2 and prevents the occurrence of turbulence of the intake air flow to prevent the generation of noise.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機の予旋回装置の
改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a pre-swirl device for a compressor.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の原動機として用いられるガス
タービンエンジンは、広い運転領域をもっており、アイ
ドル状態から発進加速性を確保するために、アイドル回
転数をできるだけ高くしたいという要求がある。この対
策として、圧縮機の羽根車に流入する吸気に対して羽根
車の回転方向に予旋回を与える可動ベーンを設け、圧縮
機の駆動馬力を小さく抑えながら、アイドル回転数を高
く保ち、燃費の改善と加速性の向上を両立させられるこ
とが知られている(参考資料…「NASA CR−18
0891」)。
2. Description of the Related Art A gas turbine engine used as a prime mover of an automobile or the like has a wide operating range, and there is a demand for increasing the idle speed as much as possible in order to secure a starting acceleration from an idle state. As a countermeasure against this, a movable vane that pre-turns in the rotational direction of the impeller with respect to the intake air that flows into the impeller of the compressor is provided, while keeping the driving horsepower of the compressor low, keeping the idle rotational speed high and reducing fuel consumption. It is known that both improvement and acceleration can be achieved at the same time (reference material: “NASA CR-18
0891 ").

【0003】従来のガスタービンエンジンに備えられる
圧縮機の予旋回装置として、例えば図17、図18に示
すように、圧縮機31の羽根車32に導入する入口流路
33に複数の可動ベーン(静翼)34が環状に配設され
たものがある。
As a pre-swirl device for a compressor provided in a conventional gas turbine engine, as shown in FIGS. 17 and 18, for example, a plurality of movable vanes (in a flow passageway) introduced in an impeller 32 of an impeller 32 of a compressor 31 ( There is one in which the stationary vanes) 34 are annularly arranged.

【0004】各可動ベーン34の角度は運転状態に応じ
て調節され、アイドル時に各可動ベーン34は図18に
2点鎖線で示すように傾けられ、各可動ベーン34を通
過する吸気に対して羽根車32の回転方向に予旋回を与
えるようになっている。
The angle of each movable vane 34 is adjusted according to the operating condition, and when idle, each movable vane 34 is tilted as shown by the chain double-dashed line in FIG. A pre-turn is given to the rotation direction of the vehicle 32.

【0005】ところが、各可動ベーン34が図18に2
点鎖線で示すように大きく傾けられる運転状態で、各可
動ベーン34から700〜1150Hzの周波数をもつ
異音が発生することがある。
However, each movable vane 34 is shown in FIG.
In a driving state in which the movable vanes 34 are greatly tilted as indicated by a dotted line, abnormal noise having a frequency of 700 to 1150 Hz may be generated from each movable vane 34.

【0006】可動ベーン34から異音が発生する運転域
は、図19に示すように、ある一定以上の流量で各可動
ベーン34の設定角度が一定角度以上の運転域となって
いる。可動ベーン34から発生する異音は、各可動ベー
ン34の後端から無秩序な位相で発生するカルマン渦が
ある条件のもとで位相統制され、音響定在波が存在する
ためと考えられる。
As shown in FIG. 19, the operating range in which abnormal noise is generated from the movable vanes 34 is an operating range in which the set angle of each movable vane 34 is a certain angle or more at a flow rate above a certain level. It is considered that the abnormal sound generated from the movable vanes 34 is phase-controlled under the condition that there is a Karman vortex generated from the rear end of each movable vane 34 in a disordered phase, and an acoustic standing wave exists.

【0007】この対策として、本出願人により特願平5
−124240号として、既に提案された装置について
説明する。
As a countermeasure against this, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application No.
A device already proposed as No. 124240 will be described.

【0008】図20に示すように、特定の可動ベーン3
4の下流側に平板状のタブ(邪魔板)35が設けられて
いる。
As shown in FIG. 20, a specific movable vane 3
A flat plate-shaped tab (baffle plate) 35 is provided on the downstream side of 4.

【0009】タブ35が設けられることにより、可動ベ
ーン34から発生するカルマン渦を乱し、カルマン渦が
位相統合して音響定在波となって異音が発生することを
防止するようになっている。
By providing the tabs 35, it is possible to prevent the Karman vortices generated from the movable vanes 34 from being disturbed and prevent the Karman vortices from phase-integrating into an acoustic standing wave and generating abnormal noise. There is.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構造にあっては、可動ベーン34の下流側に配
置されるタブ35は、可動ベーン34が吸気に付与する
予旋回の勢力を弱める。
However, in such a conventional structure, the tab 35 arranged on the downstream side of the movable vane 34 weakens the pre-turning force exerted by the movable vane 34 on the intake air.

【0011】後述する図11に示す実験結果からもわか
るように、可動ベーン34の下流側にタブ35を備える
従来装置の場合、環状通路高さが高くなるのに伴って吸
気流に与えられる旋回流れ角が小さくなる傾向がある。
As can be seen from the experimental results shown in FIG. 11 which will be described later, in the case of the conventional device having the tab 35 on the downstream side of the movable vane 34, the swirl imparted to the intake flow as the annular passage height increases. The flow angle tends to be small.

【0012】本発明は上記の問題点に着目し、可動ベー
ンが吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることなく、異
音の発生を防止する可変案内翼を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable guide vane that prevents the generation of abnormal noise without weakening the pre-turning force applied to the intake air by the movable vanes.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路に環状に並ん
で配設される複数の可動ベーンを備え、各可動ベーンを
回転させる機構を備える圧縮機の予旋回装置において、
特定の可動ベーンの翼表面から吸気の流れを羽根車の方
に向ける整流板を突出させる。
According to the first aspect of the present invention,
In a pre-swirl device for a compressor, which is provided with a plurality of movable vanes arranged side by side in an annular shape in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and which has a mechanism for rotating each movable vane,
A straightening vane that directs the flow of intake air toward the impeller is projected from the blade surface of a specific movable vane.

【0014】請求項2記載の発明は、圧縮機の羽根車に
吸気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数
の可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を
備える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、整流板に入口流路の流路
中心線に対して傾斜する案内面を形成する。
According to a second aspect of the present invention, the compressor is provided with a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swivel system of the machine, a straightening vane that projects from the suction side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller is provided, and the straightening vane is inclined with respect to the center line of the inlet passage. To form a guide surface.

【0015】請求項3記載の発明は、圧縮機の羽根車に
吸気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数
の可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を
備える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、整流板に入口流路の流路
中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板の上流
端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの壁面に
接触させる。
According to a third aspect of the present invention, the compressor is provided with a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swivel system of the machine, a straightening vane that projects from the suction side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller is provided, and the straightening vane is inclined with respect to the center line of the inlet passage. Forming a guide surface for contacting the upstream end of the straightening vane with the wall surface of the inner shroud defining the inlet passage.

【0016】請求項4記載の発明は、圧縮機の羽根車に
吸気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数
の可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を
備える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、整流板に入口流路の流路
中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板の上流
端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの壁面に
接触させ、整流板の下流側端部と入口流路を画成するイ
ンナーシュラウド間の距離lを、入口流路の流路幅Lに
対して60%以上の値に設定する。
The invention according to claim 4 is provided with a plurality of movable vanes arranged in an annular manner in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of a compressor, and a compression provided with a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swivel system of the machine, a straightening vane that projects from the suction side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller is provided, and the straightening vane is inclined with respect to the center line of the inlet passage. To form a guide surface for contacting the upstream end of the straightening vane with the wall surface of the inner shroud defining the inlet passage, and the distance l between the downstream end of the straightening vane and the inner shroud defining the inlet passage. Is set to a value of 60% or more with respect to the channel width L of the inlet channel.

【0017】請求項5記載の発明は、圧縮機の羽根車に
吸気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数
の可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を
備える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、異音の発生する最小の可
動ベーン設定角度において、各可動ベーンの下流端部を
結ぶ最小円弧に対して、整流板の下流端部が最小円弧よ
り下流側に突出する突き出し量Tを、最小円弧の半径R
Dの1.7%以上の値に設定する。
According to a fifth aspect of the present invention, the compressor is provided with a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swivel system of the machine, a straightening vane that projects from the suction-side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller is used. With respect to the minimum arc connecting the downstream ends of the vanes, the protrusion amount T at which the downstream end of the rectifying plate protrudes to the downstream side of the minimum arc is defined by the radius R of the minimum arc.
Set to a value of 1.7% or more of D.

【0018】請求項6記載の発明は、圧縮機の羽根車に
吸気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数
の可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を
備える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーン
の翼表面から吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を
突出させ、入口流路に対する吸気の吸込み方向に対して
直交し、かつ羽根車の回転中心線と交わる線分上の近傍
に配置された可動ベーンに整流板を取付ける。
According to a sixth aspect of the present invention, the compressor is provided with a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swivel system of a machine, a straightening vane that directs the flow of intake air toward the impeller is projected from the blade surface of a specific movable vane, is orthogonal to the intake direction of the intake air to the inlet passage, and rotates the impeller. A straightening vane is attached to the movable vane arranged near the line segment that intersects the center line.

【0019】請求項7記載の発明は圧縮機の羽根車に吸
気を導入する入口流路に環状に並んで配設される複数の
可動ベーンを備え、各可動ベーンを回転させる機構を備
える圧縮機の予旋回装置において、特定の可動ベーンの
翼表面から突出して吸気の流れを羽根車の方に向ける整
流板を備え、整流板を楔状の断面形を持つ部材で構成
し、整流板に入口流路の流路中心線に対して傾斜する案
内面を形成する。
According to a seventh aspect of the present invention, a compressor is provided with a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into the impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. In the pre-swirling device of No. 2, the flow straightening plate that projects from the blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller is formed by a member having a wedge-shaped cross-section, and the inlet flow to the flow straightening plate is A guide surface is formed which is inclined with respect to the center line of the passage.

【0020】[0020]

【作用】請求項1記載の発明は、特定の可動ベーンの翼
表面から吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を突出
させたため、カルマン渦を発生させる可能性がある特定
の可動ベーンに取付けられた整流板は、可動ベーンを通
過する吸気流を羽根車の方に集め、可動ベーンを通過す
る吸気流に乱れが発達することを抑制して、カルマン渦
が位相統合して音響定在波となって異音が発生すること
を防止する。
According to the first aspect of the present invention, since the rectifying plate that directs the flow of the intake air toward the impeller is projected from the blade surface of the specific movable vane, the specific movable vane that may generate the Karman vortex is provided. The attached rectifying plate collects the intake flow passing through the movable vane toward the impeller and suppresses the development of turbulence in the intake flow passing through the movable vane. Prevents noise from being generated as waves.

【0021】整流板は可動ベーンの翼表面から突出し
て、各可動ベーン間の流路に配置される構造のため、可
動ベーンが吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることを
抑えられる。
Since the flow straightening plate projects from the blade surface of the movable vane and is arranged in the flow path between the movable vanes, it is possible to prevent the movable vane from weakening the pre-turning force applied to the intake air.

【0022】請求項2記載の発明は、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出する整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成したため、
整流板を通過する吸気流を案内面によって羽根車の方に
集め、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達するこ
とを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定在波と
なって異音が発生することを防止する。
According to the second aspect of the present invention, since the flow guide plate protruding from the suction side blade surface of the specific movable vane is formed with the guide surface inclined with respect to the center line of the inlet flow passage,
The guide surface collects the intake air flow passing through the flow straightening plate toward the impeller, and suppresses the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes, and the Karman vortices are phase-integrated into an acoustic standing wave. Prevent the generation of abnormal noise.

【0023】請求項3記載の発明は、整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板
の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの
壁面に接触させたため、整流板を通過する吸気流をイン
ナーシュラウドの壁面から剥離たせた後に、案内面によ
って羽根車の方に集め、可動ベーンを通過する吸気流に
乱れが発達することを抑制して、カルマン渦が位相統合
して音響定在波となって異音が発生することを防止す
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an inner shroud in which a guide surface that is inclined with respect to the flow path center line of the inlet flow path is formed on the flow straightening plate and the upstream end of the flow straightening plate defines the inlet flow path. Since it is in contact with the wall surface, after separating the intake air flow passing through the flow straightening plate from the wall surface of the inner shroud, it is collected by the guide surface toward the impeller to suppress the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes. Thus, the Karman vortices are phase-integrated to form an acoustic standing wave and prevent abnormal noise.

【0024】請求項4記載の発明は、整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板
の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの
壁面に接触させ、整流板の下流側端部と入口流路を画成
するインナーシュラウド間の距離lを、入口流路の流路
幅Lに対して60%以上の値に設定したため、整流板を
通過する吸気流をインナーシュラウドの壁面から剥離た
せた後に、案内面によって羽根車の方に効率良く集める
ことができ、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達
することを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定
在波となって異音が発生することを防止する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an inner shroud in which a guide surface that is inclined with respect to the flow path center line of the inlet flow path is formed on the flow straightening plate and the upstream end portion of the flow straightening plate defines the inlet flow path. The distance l between the downstream end of the straightening vane and the inner shroud that defines the inlet flow passage is set to a value of 60% or more with respect to the flow passage width L of the inlet flow passage. After separating the intake air flow passing through the inner shroud from the wall surface of the inner shroud, the guide surface can efficiently collect it toward the impeller, suppressing the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vane, The vortices are prevented from phase-integrating into an acoustic standing wave to generate abnormal noise.

【0025】請求項5記載の発明は、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、異音の発生する最小の可
動ベーン設定角度において、各可動ベーンの下流端部を
結ぶ最小円弧に対して、整流板の下流端部が最小円弧よ
り下流側に突出する突き出し量Tを、最小円弧の半径R
Dの1.7%以上の値に設定したため、可動ベーンが吸
気に付与する予旋回の勢力を弱めることを抑えつつ、整
流板を通過する吸気流を羽根車の方に効率良く集めるこ
とができ、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達す
ることを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定在
波となって異音が発生することを防止する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a straightening vane which projects from the blade surface on the suction side of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller, and the minimum movable vane setting angle at which abnormal noise is generated. At the minimum arc connecting the downstream ends of the movable vanes, the protrusion amount T at which the downstream end of the straightening vane projects to the downstream side of the minimum arc is defined by the radius R of the minimum arc.
Since it is set to a value of 1.7% or more of D , it is possible to efficiently collect the intake flow passing through the straightening vane toward the impeller while suppressing the weakening of the pre-turning force given to the intake by the movable vanes. , It suppresses the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes, and prevents the Karman vortices from phase-integrating into an acoustic standing wave and generating abnormal noise.

【0026】請求項6記載の発明は、特定の可動ベーン
の翼表面から吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を
突出させ、入口流路に対する吸気の吸込み方向に対して
直交し、かつ羽根車の回転中心線と交わる線分上の近傍
に配置された可動ベーンに整流板を取付けたため、整流
板はカルマン渦を発生させる可能性がある可動ベーンに
取付けられることになり、整流板はカルマン渦が位相統
合して音響定在波となって異音が発生することを有効に
防止する。
According to a sixth aspect of the present invention, a rectifying plate that directs the flow of the intake air toward the impeller is projected from the blade surface of the specific movable vane, and is orthogonal to the suction direction of the intake air with respect to the inlet passage, and Since the rectifying plate was attached to the movable vane located near the line segment that intersects with the rotation center line of the impeller, the rectifying plate will be attached to the movable vane that may generate Karman vortices. It effectively prevents the Karman vortices from phase-integrating into an acoustic standing wave and generating abnormal noise.

【0027】請求項7記載の発明は、整流板を楔状の断
面形を持つ部材で構成し、整流板に入口流路の流路中心
線に対して傾斜する案内面を形成したため、可動ベーン
が吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることを抑えつ
つ、整流板を通過する吸気流を羽根車の方に集め、可動
ベーンを通過する吸気流に乱れが発達することを抑制し
て、カルマン渦が位相統合して音響定在波となって異音
が発生することを防止する。
According to the seventh aspect of the present invention, since the straightening vane is composed of a member having a wedge-shaped cross section, and the straightening vane is formed with the guide surface inclined with respect to the center line of the inlet passage, the movable vane is The Karman vortex is suppressed by suppressing the weakening of the pre-turning force applied to the intake air, collecting the intake air flow passing through the flow straightening plate toward the impeller, and suppressing the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes. Prevents the abnormal noise from being generated by integrating the phases into an acoustic standing wave.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明をガスタービンエンジンの圧縮
機に適用した実施例を添付図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment in which the present invention is applied to a compressor of a gas turbine engine will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0029】図2に示すように、回転軸11には圧縮機
1の羽根車2が連結されるとともに、圧縮機駆動用ター
ビン15が連結されている。圧縮機1で圧縮された吸気
が燃焼器に送られ、燃焼器において燃料を燃焼させ、燃
焼器から排出される燃焼ガスによりタービン15と図示
しない出力タービンがそれぞれ回転駆動される。
As shown in FIG. 2, an impeller 2 of the compressor 1 and a compressor driving turbine 15 are connected to the rotary shaft 11. The intake air compressed by the compressor 1 is sent to the combustor, the fuel is burned in the combustor, and the turbine 15 and an output turbine (not shown) are rotationally driven by the combustion gas discharged from the combustor.

【0030】羽根車2に吸気を導く入口流路3は、イン
ナーシュラウド21とアウターシュラウド22の間に画
成される。羽根車2が回転すると、入口流路3から流入
する吸気が各翼14の間の流路に吸い込まれ、半径方向
に向きを変えながら遠心力により圧縮されると同時に、
羽根車2の外周端から拡がるディフューザ13を介して
相対速度が減少することによって圧力回復がなされる。
The inlet passage 3 for guiding intake air to the impeller 2 is defined between the inner shroud 21 and the outer shroud 22. When the impeller 2 rotates, the intake air flowing from the inlet flow path 3 is sucked into the flow path between the blades 14 and is compressed by centrifugal force while changing its direction in the radial direction.
The relative speed is reduced through the diffuser 13 spreading from the outer peripheral end of the impeller 2, whereby the pressure is recovered.

【0031】圧縮機1の予旋回装置として、図1にも示
すように、圧縮機1の入口流路3には複数の固定ベーン
16と可動ベーン4が環状に所定の等間隔で並んで配設
される。各固定ベーン16は羽根車2の回転中心線につ
いて放射状に配置される。各可動ベーン4は固定ベーン
16の後端から下流側に延び、運転条件に応じて固定ベ
ーン16に対して曲折することにより、各固定ベーン1
6および可動ベーン4を通過する吸気に対して予旋回を
与えるようになっている。なお、固定ベーン16を廃止
してもよい。
As a pre-swirl device of the compressor 1, as shown in FIG. 1, a plurality of fixed vanes 16 and movable vanes 4 are annularly arranged side by side at a predetermined equal interval in the inlet passage 3 of the compressor 1. Set up. The fixed vanes 16 are arranged radially with respect to the rotation center line of the impeller 2. Each movable vane 4 extends from the rear end of the fixed vane 16 to the downstream side, and is bent with respect to the fixed vane 16 according to the operating conditions, so that each fixed vane 1
A pre-turn is given to the intake air passing through 6 and the movable vane 4. The fixed vanes 16 may be omitted.

【0032】各可動ベーン4を同期して回転させる機構
として各可動ベーン4の回転軸5にはレバー6が連結さ
れ、各レバー6の先端部はピン8を介してリング9に連
結される。図示しないアクチュエータにより一つの回転
軸5が回転駆動されることにより、リング9を介して各
可動ベーン4が同期して回転するようになっている。
A lever 6 is connected to the rotary shaft 5 of each movable vane 4 as a mechanism for synchronously rotating each movable vane 4, and the tip of each lever 6 is connected to a ring 9 via a pin 8. By rotating one rotating shaft 5 by an actuator (not shown), the movable vanes 4 are rotated in synchronization via the ring 9.

【0033】図3、図4、図5、図6にもそれぞれ示す
ように、特定の可動ベーン4のサクション側の翼表面1
2から吸気の流れを羽根車2の方に向ける整流板7を突
出させる。薄板状の整流板7は可動ベーン4の翼表面1
2に対して直交して突出する。
As shown in FIGS. 3, 4, 5 and 6, respectively, the blade surface 1 on the suction side of the specific movable vane 4 is shown.
A straightening vane 7 that directs the flow of intake air from 2 toward the impeller 2 is projected. The thin plate current plate 7 is the blade surface 1 of the movable vane 4.
It projects orthogonally to 2.

【0034】整流板7は、例えばその端部が可動ベーン
4に刻まれた溝に差し込まれ、溶接により固着される。
なお、整流板7を可動ベーン4に圧入したり、接着剤を
用いて固着することも考えられる。
The straightening vanes 7 are inserted into the grooves formed in the movable vanes 4 at their ends, for example, and are fixed by welding.
It is also conceivable to press fit the rectifying plate 7 into the movable vane 4 or to fix it with an adhesive.

【0035】入口流路3に対する吸気の吸込み方向は、
図1に白抜き矢印で示すように、直線上で対向する2方
向に配置されている。1枚の整流板7は、この各吸込み
方向に対して直交し、かつ羽根車2の回転中心線と交わ
る線分上に配置された可動ベーン4に取付けられる。
The suction direction of the intake air to the inlet passage 3 is
As shown by the outline arrows in FIG. 1, they are arranged in two directions that are opposed to each other on a straight line. One straightening vane 7 is attached to the movable vane 4 which is orthogonal to each suction direction and arranged on a line segment that intersects with the rotation center line of the impeller 2.

【0036】なお、2枚の整流板7を、この各吸込み方
向に対して直交し、かつ羽根車2の回転中心線と交わる
線分の近傍に配置された2つの可動ベーン4にそれぞれ
取付けて、消音効果を高めることも考えれる。
Two straightening vanes 7 are respectively attached to two movable vanes 4 which are arranged in the vicinity of a line segment which is orthogonal to the respective suction directions and intersects with the rotation center line of the impeller 2. However, it is also possible to improve the sound deadening effect.

【0037】薄板状の整流板7は案内面17と裏面18
を有する。整流板7の案内面17は吸気の流れを羽根車
2の方に向けるように入口流路3の流路中心線に対して
傾斜して配置される。
The thin plate current plate 7 has a guide surface 17 and a back surface 18.
Have. The guide surface 17 of the straightening vane 7 is arranged so as to be inclined with respect to the center line of the inlet passage 3 so as to direct the flow of the intake air toward the impeller 2.

【0038】後述する実験結果に基づき、整流板7の下
流側端部20とインナーシュラウド21間の距離lは、
インナーシュラウド21とアウターシュラウド22間の
距離、すなわち入口流路3の流路幅Lに対して60%以
上の値に設定される。
Based on the experimental results described later, the distance 1 between the downstream end 20 of the straightening vane 7 and the inner shroud 21 is
The distance between the inner shroud 21 and the outer shroud 22 is set to a value of 60% or more with respect to the flow passage width L of the inlet flow passage 3.

【0039】整流板7の突出幅は可動ベーン4の側方に
位置する部位でほぼ一定の帯状に形成され、固定ベーン
16の側方に位置する部位で上流側に向けて拡がる台形
状に形成される。
The rectifying plate 7 has a protruding width which is formed in a substantially constant band shape at a portion located laterally of the movable vane 4, and is formed in a trapezoidal shape which extends toward an upstream side at a portion located laterally of the fixed vane 16. To be done.

【0040】整流板7はその上流端部19が固定ベーン
16の上流側に突出させて形成される。整流板7はその
途中で案内面17を凹状に窪ませるように湾曲して形成
される。図7にも示すように、整流板7はその上流端部
19の裏面18をインナーシュラウド21の壁面に摺接
させるように取付けられる。
The straightening vane 7 is formed such that its upstream end portion 19 projects toward the upstream side of the fixed vane 16. The current plate 7 is curved and formed so that the guide surface 17 is recessed in the middle thereof. As shown in FIG. 7, the current plate 7 is attached so that the back surface 18 of the upstream end 19 of the current plate 7 is brought into sliding contact with the wall surface of the inner shroud 21.

【0041】整流板7は、図8に示すように、可動ベー
ン4が異音の発生する最小の可動ベーン設定角度にある
ときの各下流端部23を結ぶ最小円弧に対して、整流板
7の下流端部20が最小円弧より下流側に突出する突き
出し量Tが、最小円弧の半径RDの1.7%以上の値に
設定される。
As shown in FIG. 8, the straightening vane 7 has a straightening vane 7 with respect to a minimum arc connecting the downstream end portions 23 when the movable vane 4 is at the minimum movable vane setting angle at which abnormal noise is generated. The amount T of protrusion of the downstream end portion 20 of the above-mentioned protrusion to the downstream side of the minimum arc is set to a value of 1.7% or more of the radius R D of the minimum arc.

【0042】次に、作用について説明する。Next, the operation will be described.

【0043】入口流路3に対して、図1に白抜き矢印で
示すように、直線上で対向する2つの吸込み方向から流
入した吸気は、各固定ベーン16および可動ベーン4を
通過し、運転条件に応じて固定ベーン16に対して曲折
する可動ベーン4の設定角度に応じて羽根車2に流入す
る吸気に予旋回を与える。このとき、各吸込み方向に対
して直交し、かつ羽根車2の回転中心線と交わる線分上
に配置された可動ベーン4を通過する吸気は、2つの吸
込み方向から導かれる吸気が合流するため、整流板7を
持たないと、吸気流の乱れが発達してカルマン渦を発生
させ、700〜1150Hz異音が発生する可能性があ
る。
As shown by the white arrow in FIG. 1, the intake air that has flowed into the inlet flow path 3 from two suction directions that are linearly opposed to each other passes through the fixed vanes 16 and the movable vanes 4 and is operated. Pre-swirl is given to the intake air flowing into the impeller 2 according to the set angle of the movable vane 4 that bends with respect to the fixed vane 16 according to the conditions. At this time, the intake air passing through the movable vanes 4 arranged on the line segment orthogonal to each suction direction and intersecting the rotation center line of the impeller 2 joins the intake air guided from the two suction directions. Without the flow straightening plate 7, the turbulence of the intake air flow may develop to generate Karman vortices, which may cause abnormal noise of 700 to 1150 Hz.

【0044】このようにカルマン渦を発生させる可能性
がある可動ベーン4に取付けられた整流板7は、可動ベ
ーン4を通過する吸気流をアウターシュラウド22に沿
って羽根車2の方に集め、可動ベーン4を通過する吸気
流に乱れが発達することを抑制して、700〜1150
Hz異音が発生することを防止する。
The straightening vanes 7 attached to the movable vanes 4 which may generate Karman vortices thus collect the intake flow passing through the movable vanes 4 toward the impeller 2 along the outer shroud 22. It suppresses the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes 4,
Hz It prevents the generation of abnormal noise.

【0045】図9は、整流板7の下流側端部20とイン
ナーシュラウド21間の距離lの、インナーシュラウド
21とアウターシュラウド22間の距離Lに対する比率
l/L×100%を、50%、60%、70%と変えた
場合において、音の発生する可動ベーン4の設定角度お
よび流量域を測定した実験結果を示している。ただし、
この場合、吸気の各吸込み方向に対して直交し、かつ羽
根車2の回転中心線と交わる線分の近傍に配置された2
つ可動ベーン4に2枚の整流板7がそれぞれ取付けられ
ている。
FIG. 9 shows that the ratio 1 / L × 100% of the distance 1 between the downstream end 20 of the straightening vane 7 and the inner shroud 21 to the distance L between the inner shroud 21 and the outer shroud 22 is 50%, The experimental results of measuring the set angle and the flow rate range of the movable vane 4 where the sound is generated when the ratio is changed to 60% and 70% are shown. However,
In this case, 2 are arranged in the vicinity of a line segment that is orthogonal to each suction direction of the intake air and that intersects with the rotation center line of the impeller 2.
Two movable vanes 4 are attached to each movable vane 4.

【0046】この実験結果から、l/L×100%を6
0%以上の値に設定することにより、l/L×100%
を70%以上の値に設定した場合と同様の消音効果が得
られることがわかる。
From this experimental result, 1 / L × 100% is 6
By setting the value to 0% or more, 1 / L x 100%
It can be seen that the same muffling effect can be obtained when the value is set to 70% or more.

【0047】図8は、可動ベーン4の各下流端部23を
結ぶ最小円弧の半径RDに対する、整流板7の下流端部
20の突き出し量Tの比率T/RD×100%を、1.
0%、1.7%、2.0%と変えた場合において、音の
発生する可動ベーン4の設定角度および流量域を測定し
た実験結果を示している。ただし、この場合、吸気の各
吸込み方向に対して直交し、かつ羽根車2の回転中心線
と交わる線分の近傍に配置された2つ可動ベーン4に2
枚の整流板7がそれぞれ取付けられ、かつ整流板7の下
流側端部20とインナーシュラウド21間の距離lの、
インナーシュラウド21とアウターシュラウド22間の
距離Lに対する比率l/L×100%を60%に設定し
ている。
FIG. 8 shows the ratio T / R D × 100% of the protrusion amount T of the downstream end 20 of the straightening vane 7 to the radius R D of the minimum arc connecting the downstream ends 23 of the movable vanes 4 to 1 .
The experimental results of measuring the set angle and the flow rate range of the movable vane 4 where the sound is generated when the values are changed to 0%, 1.7% and 2.0% are shown. However, in this case, two movable vanes 4 are arranged in the vicinity of a line segment that is orthogonal to each suction direction of the intake air and that intersects with the rotation center line of the impeller 2.
Each of the straightening vanes 7 is attached, and the distance l between the downstream end 20 of the straightening vane 7 and the inner shroud 21 is
The ratio 1 / L × 100% to the distance L between the inner shroud 21 and the outer shroud 22 is set to 60%.

【0048】なお、ここで用いられている半径RDは、
異音の発生する可動ベーン4の設定角度において、可動
ベーン4の各下流端部23を結ぶ最小円弧の半径であ
る。ただし、異音の発生する可動ベーン4の設定角度は
一つではなく、前記従来装置においては図19に示すよ
うに、40°弱から60°以上の範囲に分布する。した
がって、半径RDもこの可動ベーン4の設定角度応じて
分布する。
The radius R D used here is
This is the radius of the smallest arc connecting the downstream end portions 23 of the movable vane 4 at the set angle of the movable vane 4 where abnormal noise is generated. However, the set angle of the movable vane 4 in which abnormal noise is generated is not one, and in the conventional device, as shown in FIG. 19, it is distributed in a range of slightly less than 40 ° to 60 ° or more. Therefore, the radius R D is also distributed according to the set angle of the movable vane 4.

【0049】この実験結果から、突き出し量Tの比率T
/RD×100%を1.7%の値に設定することによ
り、T/RD×100%を2.0%以上の値に設定した
場合と同様の消音効果が得られることがわかる。
From the result of this experiment, the ratio T of the protrusion amount T
It can be seen that by setting / R D × 100% to a value of 1.7%, the same silencing effect as when T / R D × 100% is set to a value of 2.0% or more can be obtained.

【0050】図10は、整流板の上流端部とインナーシ
ュラウド21の壁面の間に間隙を設けた場合において、
音の発生する可動ベーン4の設定角度および流量域を測
定した実験結果を示している。この実験結果から、整流
板7の上流端部19をインナーシュラウド21の壁面に
摺接させることにより、消音効果を高められることがわ
かる。
FIG. 10 shows a case where a gap is provided between the upstream end of the current plate and the wall surface of the inner shroud 21.
The experimental result which measured the setting angle of the movable vane 4 and the flow area which generate a sound is shown. From this experimental result, it is understood that the silencing effect can be enhanced by sliding the upstream end portion 19 of the straightening vane 7 in contact with the wall surface of the inner shroud 21.

【0051】このようにして、整流板7の下流端部20
の突き出し量Tを小さく設定することにより、固定ベー
ン16と可動ベーン4が吸気に付与する予旋回の勢力を
弱めることを抑えられる。この結果、固定ベーン16と
可動ベーン4が吸気に付与する予旋回の勢力を十分に高
めて、圧縮機の駆動馬力を小さく抑えながら、アイドル
回転数を高く保ち、燃費の改善と加速性の向上を両立さ
せられる。
In this way, the downstream end 20 of the straightening vane 7 is
By setting the protruding amount T of B to be small, it is possible to prevent the fixed vane 16 and the movable vane 4 from weakening the pre-turning force applied to the intake air. As a result, the fixed vane 16 and the movable vane 4 sufficiently increase the pre-turning force imparted to the intake air to suppress the driving horsepower of the compressor to a small value, while keeping the idle speed high, thereby improving fuel efficiency and acceleration. Can be made compatible.

【0052】図11は、入口流路3の羽根車2より直上
流側に位置する環状通路においてインナーシュラウド2
1からアウターシュラウド22までの、固定ベーン16
と可動ベーン4を通過する吸気流に与えられる旋回流れ
角の分布を測定した実験結果を示している。ただし、可
動ベーン4の設定角度を60°としている。
FIG. 11 shows the inner shroud 2 in the annular passage located immediately upstream of the impeller 2 of the inlet passage 3.
Fixed vanes 16 from 1 to outer shroud 22
And experimental results of measuring the distribution of the swirling flow angle given to the intake air flow passing through the movable vane 4. However, the setting angle of the movable vane 4 is set to 60 °.

【0053】この実験結果からもわかるように、前記図
20に示した可動ベーン34の下流側にタブ35を備え
る従来装置の場合、環状通路高さが高くなるのに伴って
吸気流に与えられる旋回流れ角が小さくなる傾向があ
る。これに比べて、本発明による装置の場合、環状通路
高さが高くなっても整流板やタブを持たないスタンダー
ドな予旋回装置と同等に旋回流れ角を与えることができ
る。
As can be seen from the results of this experiment, in the case of the conventional apparatus having the tab 35 on the downstream side of the movable vane 34 shown in FIG. 20, it is given to the intake flow as the height of the annular passage increases. The swirl flow angle tends to be small. On the other hand, in the case of the device according to the present invention, the swirling flow angle can be provided in the same manner as the standard pre-swirl device having no straightening vane or tab even if the height of the annular passage is increased.

【0054】次に、図12、図13、図14に示す他の
実施例は、整流板24を楔状の断面形を持つ部材で構成
するものである。なお、図1、図2等との対応部分には
同一符号を用いて説明する。
Next, in another embodiment shown in FIGS. 12, 13 and 14, the current plate 24 is made of a member having a wedge-shaped cross section. It should be noted that the same reference numerals are used for parts corresponding to those in FIGS.

【0055】整流板24は入口流路3の流路中心線に対
して傾斜する案内面25を有するブロック状に形成され
る。整流板24は、各可動ベーン4に例えば溶接により
固着される。
The straightening vane 24 is formed in a block shape having a guide surface 25 inclined with respect to the center line of the flow path of the inlet flow path 3. The current plate 24 is fixed to each movable vane 4 by welding, for example.

【0056】整流板24はその裏面26をインナーシュ
ラウド21の壁面に摺接させるように取付けられる。
The rectifying plate 24 is attached so that its back surface 26 is brought into sliding contact with the wall surface of the inner shroud 21.

【0057】入口流路3に対する吸気の吸込み方向は、
図15に白抜き矢印で示すように、直線上で対向する2
方向に配置されている。2枚の整流板24を、この各吸
込み方向に対して直交し、かつ羽根車2の回転中心線と
交わる線分上またはその近傍に配置された可動ベーン4
にれぞれ取付ける。
The suction direction of the intake air to the inlet passage 3 is
As shown by the white arrow in FIG.
Are arranged in the direction. Movable vanes 4 arranged with two straightening vanes 24 orthogonal to each suction direction and on or near a line segment that intersects with the rotation center line of the impeller 2.
Install each one.

【0058】この場合、整流板24は、可動ベーン4を
通過する吸気流をアウターシュラウド22に沿って羽根
車2の方に集め、可動ベーン4を通過する吸気流に乱れ
が発達することを抑制して、700〜1150Hz異音
が発生することを防止できる。
In this case, the straightening vane 24 collects the intake flow passing through the movable vane 4 toward the impeller 2 along the outer shroud 22 and suppresses the development of turbulence in the intake flow passing through the movable vane 4. Thus, it is possible to prevent the generation of abnormal noise of 700 to 1150 Hz.

【0059】図16は、各可動ベーン4にブロック状の
整流板24を取付けた場合において、音の発生する可動
ベーン4の設定角度および流量域を測定した実験結果を
示している。この実験結果から、十分な消音効果が得ら
れることがわかる。
FIG. 16 shows the experimental results obtained by measuring the set angle and flow rate range of the movable vanes 4 in which sound is generated when the block-shaped flow straightening plate 24 is attached to each movable vane 4. From this experimental result, it can be seen that a sufficient silencing effect can be obtained.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、特定の可動ベーンの翼表面から吸気の流れを羽根車
の方に向ける整流板を突出させたため、カルマン渦を発
生させる可能性がある特定の可動ベーンに取付けられた
整流板は、可動ベーンを通過する吸気流を羽根車の方に
集め、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達するこ
とを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定在波と
なって異音が発生することを防止するとともに、可動ベ
ーンが吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることを抑え
られ、可動ベーンが吸気に付与する予旋回の勢力を十分
に高めて、圧縮機の駆動馬力を小さく抑えながら、アイ
ドル回転数を高く保ち、燃費の改善と加速性の向上を両
立させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the Karman vortex may be generated because the straightening vane for directing the flow of intake air toward the impeller is projected from the blade surface of the specific movable vane. A straightening vane attached to a specific movable vane collects the intake air flow passing through the movable vane toward the impeller, and suppresses the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vane, thereby causing a Karman vortex. It is possible to prevent the abnormal noise from being generated by the phase integration due to the acoustic standing wave, and to suppress the weakening of the pre-turning force that the movable vane gives to the intake air. It is possible to increase the power sufficiently and suppress the driving horsepower of the compressor to a small value, while keeping the idle speed high, thereby improving both fuel efficiency and acceleration.

【0061】請求項2記載の発明は、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出する整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成したため、
整流板を通過する吸気流を案内面によって羽根車の方に
集め、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達するこ
とを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定在波と
なって異音が発生することを防止する。
According to the second aspect of the present invention, since the flow guide plate projecting from the suction side blade surface of the specific movable vane is formed with the guide surface inclined with respect to the center line of the inlet flow passage,
The guide surface collects the intake air flow passing through the flow straightening plate toward the impeller, and suppresses the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes, and the Karman vortices are phase-integrated into an acoustic standing wave. Prevent the generation of abnormal noise.

【0062】請求項3記載の発明は、整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板
の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの
壁面に接触させたため、整流板を通過する吸気流をイン
ナーシュラウドの壁面から剥離たせた後に、案内面によ
って羽根車の方に集め、可動ベーンを通過する吸気流に
乱れが発達することを抑制して、カルマン渦が位相統合
して音響定在波となって異音が発生することを防止す
る。
According to the third aspect of the present invention, a guide surface is formed on the straightening vane which is inclined with respect to the center line of the inlet flow passage, and the upstream end portion of the straightening vane defines the inlet flow passage. Since it is in contact with the wall surface, after separating the intake air flow passing through the flow straightening plate from the wall surface of the inner shroud, it is collected by the guide surface toward the impeller to suppress the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes. Thus, the Karman vortices are phase-integrated to form an acoustic standing wave and prevent abnormal noise.

【0063】請求項4記載の発明は、整流板に入口流路
の流路中心線に対して傾斜する案内面を形成し、整流板
の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラウドの
壁面に接触させ、整流板の下流側端部と入口流路を画成
するインナーシュラウド間の距離lを、入口流路の流路
幅Lに対して60%以上の値に設定したため、整流板を
通過する吸気流をインナーシュラウドの壁面から剥離た
せた後に、案内面によって羽根車の方に効率良く集める
ことができ、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達
することを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定
在波となって異音が発生することを防止する。
According to the fourth aspect of the present invention, a guide surface is formed on the straightening vane that is inclined with respect to the center line of the inlet flow passage, and the upstream end of the straightening vane defines the inlet flow passage. The distance l between the downstream end of the straightening vane and the inner shroud that defines the inlet flow passage is set to a value of 60% or more with respect to the flow passage width L of the inlet flow passage. After separating the intake air flow passing through the inner shroud from the wall surface of the inner shroud, the guide surface can efficiently collect it toward the impeller, suppressing the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vane, The vortices are prevented from phase-integrating into an acoustic standing wave to generate abnormal noise.

【0064】請求項5記載の発明は、特定の可動ベーン
のサクション側の翼表面から突出して吸気の流れを羽根
車の方に向ける整流板を備え、異音の発生する最小の可
動ベーンの設定角度において、各可動ベーンの下流端部
を結ぶ最小円弧に対して、整流板の下流端部が最小円弧
より下流側に突出する突き出し量Tを、最小円弧の半径
Dの1.7%以上の値に設定したため、可動ベーンが
吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることを抑えつつ、
整流板を通過する吸気流を羽根車の方に効率良く集める
ことができ、可動ベーンを通過する吸気流に乱れが発達
することを抑制して、カルマン渦が位相統合して音響定
在波となって異音が発生することを防止する。
According to a fifth aspect of the present invention, the minimum movable vane that causes abnormal noise is set by providing a straightening vane that projects from the suction-side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller. In terms of angle, with respect to the minimum arc connecting the downstream ends of the movable vanes, the protrusion amount T by which the downstream end of the rectifying plate projects downstream from the minimum arc is 1.7% or more of the radius R D of the minimum arc. Since it is set to the value of, while suppressing the weakening of the pre-turning force that the movable vane gives to the intake air,
It is possible to efficiently collect the intake air flow that passes through the flow straightening plate toward the impeller, suppress the development of turbulence in the intake air flow that passes through the movable vanes, and integrate the Karman vortex with the acoustic standing wave. To prevent abnormal noise.

【0065】請求項6記載の発明は、特定の可動ベーン
の翼表面から吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を
突出させ、入口流路に対する吸気の吸込み方向に対して
直交し、かつ羽根車の回転中心線と交わる線分上の近傍
に配置された可動ベーンに整流板を取付けたため、整流
板はカルマン渦を発生させる可能性がある可動ベーンに
取付けられることになり、整流板はカルマン渦が位相統
合して音響定在波となって異音が発生することを有効に
防止する。
According to a sixth aspect of the present invention, a rectifying plate that directs the flow of intake air toward the impeller is projected from the blade surface of a specific movable vane, and is orthogonal to the intake direction of the intake air with respect to the inlet passage, and Since the rectifying plate was attached to the movable vane located near the line segment that intersects with the rotation center line of the impeller, the rectifying plate will be attached to the movable vane that may generate Karman vortices. It effectively prevents the Karman vortices from phase-integrating into an acoustic standing wave and generating abnormal noise.

【0066】請求項7記載の発明は、整流板を楔状の断
面形を持つ部材で構成し、整流板に入口流路の流路中心
線に対して傾斜する案内面を形成したため、可動ベーン
が吸気に付与する予旋回の勢力を弱めることを抑えつ
つ、整流板を通過する吸気流を羽根車の方に集め、可動
ベーンを通過する吸気流に乱れが発達することを抑制し
て、カルマン渦が位相統合して音響定在波となって異音
が発生することを防止する。
According to the seventh aspect of the invention, since the straightening vane is formed of a member having a wedge-shaped cross-section and the straightening vane is formed with the guide surface inclined with respect to the center line of the inlet passage, the movable vane is The Karman vortex is suppressed by suppressing the weakening of the pre-turning force applied to the intake air, collecting the intake air flow passing through the flow straightening plate toward the impeller, and suppressing the development of turbulence in the intake air flow passing through the movable vanes. Prevents the abnormal noise from being generated by integrating the phases into an acoustic standing wave.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す予旋回装置の正面図。FIG. 1 is a front view of a pre-turning device showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じく圧縮機の断面図。FIG. 2 is a sectional view of the compressor.

【図3】同じく整流板および各可動ベーンの正面図。FIG. 3 is a front view of a current plate and movable vanes.

【図4】同じく整流板および各可動ベーンの側面図。FIG. 4 is a side view of the current plate and each movable vane.

【図5】同じく整流板および各可動ベーンを上流側から
見た平面図。
FIG. 5 is a plan view of the current plate and each movable vane as seen from the upstream side.

【図6】同じく整流板および各可動ベーンの斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a current plate and movable vanes.

【図7】同じく予旋回装置の断面図。FIG. 7 is a sectional view of the pre-turning device.

【図8】同じく実験結果を示す図。FIG. 8 is a view showing the same experimental result.

【図9】同じく実験結果を示す図。FIG. 9 is a view showing the same experimental result.

【図10】同じく実験結果を示す図。FIG. 10 is a view showing experimental results similarly.

【図11】同じく実験結果を示す図。FIG. 11 is a view showing the same experimental result.

【図12】他の実施例を示す整流板および各可動ベーン
の正面図。
FIG. 12 is a front view of a current plate and movable vanes according to another embodiment.

【図13】同じく整流板および各可動ベーンの側面図。FIG. 13 is a side view of the current plate and each movable vane.

【図14】同じく予旋回装置の断面図。FIG. 14 is a sectional view of the pre-turning device.

【図15】同じく予旋回装置の正面図。FIG. 15 is a front view of the pre-turning device.

【図16】同じく実験結果を示す図。FIG. 16 is a view showing the same experimental result.

【図17】従来例を示す圧縮機の断面図。FIG. 17 is a sectional view of a compressor showing a conventional example.

【図18】同じく図16のA−A線に沿う断面図。FIG. 18 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図19】同じく可動ベーンの設定角度と流量に応じて
異音が発生する領域を示す線図。
FIG. 19 is a diagram showing a region where abnormal noise is generated in accordance with the set angle of the movable vanes and the flow rate.

【図20】従来例を示す予旋回装置の正面図。FIG. 20 is a front view of a pre-turning device showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 2 羽根車 3 入口流路 4 可動ベーン 7 整流板 9 リング 17 案内面 12 翼表面 16 固定ベーン 19 上流端部 20 下流端部 21 インナーシュラウド 24 可動ベーン 25 案内面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Impeller 3 Inlet flow path 4 Movable vane 7 Straightening plate 9 Ring 17 Guide surface 12 Blade surface 16 Fixed vane 19 Upstream end 20 Downstream end 21 Inner shroud 24 Movable vane 25 Guide surface

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンの翼表面から吸気の流れを羽根車の方
に向ける整流板を突出させたことを特徴とする圧縮機の
予旋回装置。
1. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating the movable vanes. A pre-swirl device for a compressor, characterized in that a straightening vane that directs the flow of intake air toward the impeller is projected from the blade surface of a specific movable vane.
【請求項2】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンのサクション側の翼表面から突出して
吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を備え、 整流板に入口流路の流路中心線に対して傾斜する案内面
を形成したことを特徴とする圧縮機の予旋回装置。
2. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , Equipped with a straightening plate that projects from the blade surface on the suction side of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller, and a guide surface that is inclined with respect to the center line of the inlet flow path is formed on the straightening plate. A pre-turning device for a compressor, which is characterized in that
【請求項3】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンのサクション側の翼表面から突出して
吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を備え、 整流板に入口流路の流路中心線に対して傾斜する案内面
を形成し、 整流板の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラ
ウドの壁面に接触させたことを特徴とする圧縮機の予旋
回装置。
3. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes annularly arranged in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , Equipped with a straightening vane that projects from the suction side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller, and forms a guide surface that is inclined with respect to the flow passage centerline of the inlet flow passage on the straightening vane. A pre-swirl device for a compressor, characterized in that the upstream end of the straightening vane is brought into contact with the wall surface of the inner shroud defining the inlet passage.
【請求項4】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンのサクション側の翼表面から突出して
吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を備え、 整流板に入口流路の流路中心線に対して傾斜する案内面
を形成し、 整流板の上流端部を入口流路を画成するインナーシュラ
ウドの壁面に接触させ、 整流板の下流側端部と入口流路を画成するインナーシュ
ラウド間の距離lを、入口流路の流路幅Lに対して60
%以上の値に設定したことを特徴とする圧縮機の予旋回
装置。
4. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in an annular shape in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , Equipped with a straightening vane that projects from the suction side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller, and forms a guide surface that is inclined with respect to the flow passage centerline of the inlet flow passage on the straightening vane. , The upstream end of the straightening vane is brought into contact with the wall surface of the inner shroud defining the inlet passage, and the distance l between the downstream end of the straightening vane and the inner shroud defining the inlet passage is set to 60 for flow path width L
A pre-swivel device for a compressor characterized by being set to a value of at least%.
【請求項5】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンのサクション側の翼表面から突出して
吸気の流れを羽根車の方に向ける整流板を備え、 異音の発生する最小の可動ベーン設定角度において、各
可動ベーンの下流端部を結ぶ最小円弧に対して、整流板
の下流端部が最小円弧より下流側に突出する突き出し量
Tを、最小円弧の半径RDの1.7%以上の値に設定し
たことを特徴とする圧縮機の予旋回装置。
5. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in an annular manner in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , Equipped with a straightening vane that projects from the suction-side blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller, and sets the downstream end of each movable vane at the minimum movable vane setting angle at which abnormal noise is generated. With respect to the minimum arc to be connected, the amount of protrusion T of the downstream end of the straightening plate projecting to the downstream side of the minimum arc is set to a value of 1.7% or more of the radius R D of the minimum arc. Pre-turning device for machine.
【請求項6】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンの翼表面から吸気の流れを羽根車の方
に向ける整流板を突出させ、 入口流路に対する吸気の吸込み方向に対して直交し、か
つ羽根車の回転中心線と交わる線分上の近傍に配置され
た可動ベーンに整流板を取付けたことを特徴とする圧縮
機の予旋回装置。
6. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , A line segment that projects a straightening vane that directs the flow of intake air from the blade surface of a specific movable vane toward the impeller and that is orthogonal to the suction direction of the intake air to the inlet flow path and intersects the rotation center line of the impeller. A pre-swirl device for a compressor, characterized in that a current vane is attached to a movable vane disposed in the vicinity of the upper part.
【請求項7】圧縮機の羽根車に吸気を導入する入口流路
に環状に並んで配設される複数の可動ベーンを備え、 各可動ベーンを回転させる機構を備える圧縮機の予旋回
装置において、 特定の可動ベーンの翼表面から突出して吸気の流れを羽
根車の方に向ける整流板を備え、 整流板を楔状の断面形を持つ部材で構成し、 整流板に入口流路の流路中心線に対して傾斜する案内面
を形成したことを特徴とする圧縮機の予旋回装置。
7. A pre-swirl device for a compressor, comprising a plurality of movable vanes arranged in a line in an inlet passage for introducing intake air into an impeller of the compressor, and a mechanism for rotating each movable vane. , Equipped with a straightening vane that projects from the blade surface of a specific movable vane and directs the flow of intake air toward the impeller. The straightening vane is composed of a member with a wedge-shaped cross section, and the straightening vane is the center of the inlet flow passage. A pre-swirl device for a compressor, characterized in that a guide surface inclined with respect to the line is formed.
JP22210094A 1994-09-16 1994-09-16 Prerevolution device for compressor Pending JPH0886300A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499188A (en) * 2018-12-16 2019-03-22 中国航发沈阳发动机研究所 A kind of aero-engine height is led and the dust-extraction unit on high whirlpool outer ring air-flow road

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499188A (en) * 2018-12-16 2019-03-22 中国航发沈阳发动机研究所 A kind of aero-engine height is led and the dust-extraction unit on high whirlpool outer ring air-flow road

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