JPH1162894A - 自由ロータ - Google Patents
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- JPH1162894A JPH1162894A JP10175627A JP17562798A JPH1162894A JP H1162894 A JPH1162894 A JP H1162894A JP 10175627 A JP10175627 A JP 10175627A JP 17562798 A JP17562798 A JP 17562798A JP H1162894 A JPH1162894 A JP H1162894A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
-
- 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
-
- 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
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンプレッサ装置におけるサージを抑制す
る。 【解決手段】 吸入ガイドベーン等の渦流を誘発する構
成を有する遠心コンプレッサなどのターボコンプレッサ
では、渦流を誘発する構成と、コンプレッサの吸入口
と、の間に一つまたはそれ以上の自由ロータが設けられ
ている。これらの自由ロータは、フローによって回転し
て内部に運動エネルギを蓄えることによって、運転がよ
り安定するようにコンプレッサの吸入口におけるフロー
の過渡的な変動を緩和する。
る。 【解決手段】 吸入ガイドベーン等の渦流を誘発する構
成を有する遠心コンプレッサなどのターボコンプレッサ
では、渦流を誘発する構成と、コンプレッサの吸入口
と、の間に一つまたはそれ以上の自由ロータが設けられ
ている。これらの自由ロータは、フローによって回転し
て内部に運動エネルギを蓄えることによって、運転がよ
り安定するようにコンプレッサの吸入口におけるフロー
の過渡的な変動を緩和する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサ装置
におけるサージを抑制する装置に関し、変動する負荷に
適応するようにコンプレッサ装置の吸入口での渦流を変
化させる装置に関する。
におけるサージを抑制する装置に関し、変動する負荷に
適応するようにコンプレッサ装置の吸入口での渦流を変
化させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮負荷が広い範囲で変動する装置にお
いて、遠心ガスコンプレッサを使用するにあたって生じ
る主な問題の一つは、コンプレッサを通るフローを安定
させることである。コンプレッサの吸入口、インペラ、
及びディフューザ流路は、所望の最大体積流量を提供で
きる大きさでなければならない。冷媒の遠心コンプレッ
サでは、負荷は通常広い範囲で変動するので、運転時の
流量は、その吸入口及びディフューザが大きすぎて効率
的に運転できないほど少なくなることがある。
いて、遠心ガスコンプレッサを使用するにあたって生じ
る主な問題の一つは、コンプレッサを通るフローを安定
させることである。コンプレッサの吸入口、インペラ、
及びディフューザ流路は、所望の最大体積流量を提供で
きる大きさでなければならない。冷媒の遠心コンプレッ
サでは、負荷は通常広い範囲で変動するので、運転時の
流量は、その吸入口及びディフューザが大きすぎて効率
的に運転できないほど少なくなることがある。
【０００３】このようなコンプレッサでは、体積流量が
少ない場合には、フローは不安定になってしまう。体積
流量が安定した範囲より減少すると、フローがわずかに
不安定となる領域に入る。このフローが不安定な領域で
は、インペラ及びディフューザ内のフローは共に流路の
全長に渡って壁から分離され、ディフューザ流路におい
て部分的な逆流が生じ、これにより、騒音が起こり、効
率が低下してしまう。流量が更に減少してしまうと、コ
ンプレッサは、サージと呼ばれる状態に陥る。この状態
では、完全な逆流がコンプレッサ内で周期的に起こり、
機械の作業能力が消失してしまう。
少ない場合には、フローは不安定になってしまう。体積
流量が安定した範囲より減少すると、フローがわずかに
不安定となる領域に入る。このフローが不安定な領域で
は、インペラ及びディフューザ内のフローは共に流路の
全長に渡って壁から分離され、ディフューザ流路におい
て部分的な逆流が生じ、これにより、騒音が起こり、効
率が低下してしまう。流量が更に減少してしまうと、コ
ンプレッサは、サージと呼ばれる状態に陥る。この状態
では、完全な逆流がコンプレッサ内で周期的に起こり、
機械の作業能力が消失してしまう。
【０００４】コンプレッサにおいてサージ及びチョーク
が起こる限界点の間の範囲を拡大するために種々の技術
が使用されてきた。
が起こる限界点の間の範囲を拡大するために種々の技術
が使用されてきた。
【０００５】インペラの仕事量は、インペラの吐出口と
インペラの吸入口とガス速度との二乗の差に比例するの
で、流入するガスの流入方向及び量を変化させるために
コンプレッサの吸入口にガイドベーンが設けられた。吸
入ガイドベーンは、インペラ吸入口のガスで生じる渦流
をインペラの回転の方向に分け与え、それによって速度
差を減少させるので、効率を改善する。コンプレッサの
揚力も減少してしまうが、負荷が減少するのに従って必
要とされる揚力も減少するので、このことは一般の空調
装置では問題とならない。これらのガイドベーンには、
吸入流が減少するに従ってディフューザ流路を絞るため
の移動可能なディフューザ構成が機械的に連結されるこ
ともある。
インペラの吸入口とガス速度との二乗の差に比例するの
で、流入するガスの流入方向及び量を変化させるために
コンプレッサの吸入口にガイドベーンが設けられた。吸
入ガイドベーンは、インペラ吸入口のガスで生じる渦流
をインペラの回転の方向に分け与え、それによって速度
差を減少させるので、効率を改善する。コンプレッサの
揚力も減少してしまうが、負荷が減少するのに従って必
要とされる揚力も減少するので、このことは一般の空調
装置では問題とならない。これらのガイドベーンには、
吸入流が減少するに従ってディフューザ流路を絞るため
の移動可能なディフューザ構成が機械的に連結されるこ
ともある。
【０００６】米国特許第５，４３７，５２９号で開示さ
れているように、コンプレッサ等のターボ機械における
回転失速及びサージを動的に制御するために使用される
装置の一部に自由ロータ即ち自由に回転するロータを使
用することができる。上記特許の装置は、その効果が自
由に回転するロータの回転速度によって決まり、この回
転速度は体積流量に比例する点で限界がある。従って、
コンプレッサがコンプレッサマップの低流域即ちフロー
が設計流量より少ない領域で運転された場合には、自由
ロータは減速して効果が減少してしまう。低流域で所定
の効率を得るためには、コンプレッサが設計条件で運転
される場合の自由ロータ速度を高速にせざるを得ない。
自由ロータが高速で使用されると、製造コストが増加
し、また、自由ロータにわたって失われる圧力も増加す
るので、実際に導入されることは少なくなってしまう。
れているように、コンプレッサ等のターボ機械における
回転失速及びサージを動的に制御するために使用される
装置の一部に自由ロータ即ち自由に回転するロータを使
用することができる。上記特許の装置は、その効果が自
由に回転するロータの回転速度によって決まり、この回
転速度は体積流量に比例する点で限界がある。従って、
コンプレッサがコンプレッサマップの低流域即ちフロー
が設計流量より少ない領域で運転された場合には、自由
ロータは減速して効果が減少してしまう。低流域で所定
の効率を得るためには、コンプレッサが設計条件で運転
される場合の自由ロータ速度を高速にせざるを得ない。
自由ロータが高速で使用されると、製造コストが増加
し、また、自由ロータにわたって失われる圧力も増加す
るので、実際に導入されることは少なくなってしまう。
【０００７】米国特許第５，４３７，５２９号で開示さ
れた自由ロータの効果は、φ（ｔａｎγ）2として表さ
れており、ここでは、φはフロー係数（コンプレッサ流
入口でのガスの軸方向速度成分と、インペラの先端速度
と、の比として定義される）であり、γは、自由ロータ
ブレードの食違い角である。コンプレッサの流量が減少
すると、φも減少し、よって、自由ロータの効果も減少
する。
れた自由ロータの効果は、φ（ｔａｎγ）2として表さ
れており、ここでは、φはフロー係数（コンプレッサ流
入口でのガスの軸方向速度成分と、インペラの先端速度
と、の比として定義される）であり、γは、自由ロータ
ブレードの食違い角である。コンプレッサの流量が減少
すると、φも減少し、よって、自由ロータの効果も減少
する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
プレッサ装置におけるサージを抑制することである。
プレッサ装置におけるサージを抑制することである。
【０００９】本発明の他の目的は、吸入渦流が増加する
に従って効果が大きくなるサージ抑制装置を提供するこ
とである。
に従って効果が大きくなるサージ抑制装置を提供するこ
とである。
【００１０】これらの目的、また以下で明らかとされる
他の目的は、本発明によって達成される。
他の目的は、本発明によって達成される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンプレッサ
装置の吸入口において変化する負荷を収容するように渦
流が変動されるコンプレッサ装置のサージを抑制するこ
とに関する。本発明は、ガスを方向転換させないで、フ
ローの中で実質的に自由に回転するように取り付けられ
たロータを含む。このロータは、コンプレッサの吸入口
の上流で吸入ガイドベーン等の可変渦流装置の下流に配
置されている。本発明は、フィードバックを必要としな
い特定装置に関しては、回転失速を抑制するという利点
もある。
装置の吸入口において変化する負荷を収容するように渦
流が変動されるコンプレッサ装置のサージを抑制するこ
とに関する。本発明は、ガスを方向転換させないで、フ
ローの中で実質的に自由に回転するように取り付けられ
たロータを含む。このロータは、コンプレッサの吸入口
の上流で吸入ガイドベーン等の可変渦流装置の下流に配
置されている。本発明は、フィードバックを必要としな
い特定装置に関しては、回転失速を抑制するという利点
もある。
【００１２】ある種のコンプレッサでは、コンプレッサ
の流量を減少させるため吸入側での可変渦流を利用す
る。吸入側の可変渦流は、例えば、回転させて食い違い
角を変更することができる吸入ガイドベーンによって得
ることができる。自由ロータが上記のような吸入ガイド
ベーンとコンプレッサ吸入口との間に取り付けられた場
合には、自由ロータの作動特性は、かなり変化する。自
由ロータの食い違い角と、コンプレッサ流量に加えて、
吸入されるフローの渦流角度によって自由ロータの効果
が決まってくる。ここで説明した自由ロータを使用した
場合の効果は、φ（ｔａｎγ−ｔａｎα）2として表す
ことができ、ここでは、αは、コンプレッサ回転の方向
を正として測定された吸入渦流角度である。従って、γ
の値が負になるように自由ロータが設計された場合即ち
ブレードがコンプレッサ回転の反対方向で食い違ってい
る場合、吸入渦流即ちαの値が大きくなるに従って自由
ロータの効果を増加させることができる。
の流量を減少させるため吸入側での可変渦流を利用す
る。吸入側の可変渦流は、例えば、回転させて食い違い
角を変更することができる吸入ガイドベーンによって得
ることができる。自由ロータが上記のような吸入ガイド
ベーンとコンプレッサ吸入口との間に取り付けられた場
合には、自由ロータの作動特性は、かなり変化する。自
由ロータの食い違い角と、コンプレッサ流量に加えて、
吸入されるフローの渦流角度によって自由ロータの効果
が決まってくる。ここで説明した自由ロータを使用した
場合の効果は、φ（ｔａｎγ−ｔａｎα）2として表す
ことができ、ここでは、αは、コンプレッサ回転の方向
を正として測定された吸入渦流角度である。従って、γ
の値が負になるように自由ロータが設計された場合即ち
ブレードがコンプレッサ回転の反対方向で食い違ってい
る場合、吸入渦流即ちαの値が大きくなるに従って自由
ロータの効果を増加させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】基本的には、コンプレッサ吸入口
とコンプレッサ装置の可変渦流装置との間に少なくとも
一つの自由ロータが設けられる。
とコンプレッサ装置の可変渦流装置との間に少なくとも
一つの自由ロータが設けられる。
【００１４】冷凍機の遠心コンプレッサのような一般的
な装置では、コンプレッサの流量が設計流量の１０％で
ある場合に、吸入渦流の角度は、８０°またはそれより
も大きくなることがある。この流量の範囲は、一般に、
０．６（設計流量）から０．０６（設計流量の１０％）
の流量係数値によって表すことができる。流量に対する
吸入渦流角度の変化が線形であると仮定される場合即
ち、例えば吸入渦流角度がコンプレッサ流量の一次関数
となるように吸入ガイドベーンの食違い角が決定された
場合において、異なる最大渦流角度即ち最低流量での渦
流角度での流量に対する自由ロータ効果の変動は、図１
で示されている。図１は、予渦流(pre-swirl)のない状
態での自由ロータの効果の変動も示している。この図で
分かるように、予渦流は、自由ロータの効果をかなり高
めることができる。
な装置では、コンプレッサの流量が設計流量の１０％で
ある場合に、吸入渦流の角度は、８０°またはそれより
も大きくなることがある。この流量の範囲は、一般に、
０．６（設計流量）から０．０６（設計流量の１０％）
の流量係数値によって表すことができる。流量に対する
吸入渦流角度の変化が線形であると仮定される場合即
ち、例えば吸入渦流角度がコンプレッサ流量の一次関数
となるように吸入ガイドベーンの食違い角が決定された
場合において、異なる最大渦流角度即ち最低流量での渦
流角度での流量に対する自由ロータ効果の変動は、図１
で示されている。図１は、予渦流(pre-swirl)のない状
態での自由ロータの効果の変動も示している。この図で
分かるように、予渦流は、自由ロータの効果をかなり高
めることができる。
【００１５】遠心冷凍機等の一般の装置では、流量に対
する吸入口渦流角度の変化は線形とはならない。このこ
とは、自由ロータの効果に影響を与え得る。図２は、一
般的な遠心冷凍機装置に関してこのことを図示してお
り、流量に対する吸入口渦流の変化と、その結果起こる
自由ロータ効果の変化が示されている。コンプレッサ流
量に対する吸入口渦流の変化は、一般にかなり非線形で
あり、また、吸入口渦流角度はかなり大きく（例えば８
５°）なることもある。また、図１と図２の横座標を比
較すると分かるように、自由ロータの効果はかなり大き
い。
する吸入口渦流角度の変化は線形とはならない。このこ
とは、自由ロータの効果に影響を与え得る。図２は、一
般的な遠心冷凍機装置に関してこのことを図示してお
り、流量に対する吸入口渦流の変化と、その結果起こる
自由ロータ効果の変化が示されている。コンプレッサ流
量に対する吸入口渦流の変化は、一般にかなり非線形で
あり、また、吸入口渦流角度はかなり大きく（例えば８
５°）なることもある。また、図１と図２の横座標を比
較すると分かるように、自由ロータの効果はかなり大き
い。
【００１６】９０°が吸入ガイドベーンが閉じた位置を
表すので、８０°から８５°は、フローの領域が実質的
に半減している状態を表し、ｔａｎαの値は、約５から
約１１である。最も必要とされる流量が少ない状態の時
に自由ロータの効果が大きく増大することで、公称の設
計条件においてより低い速度でロータが回転するような
設計が可能となり、それにより、圧力損失を減少させ、
製造コストを低減させることができる。自由ロータは、
自由ロータベアリングの速度が低くなるようにコンプレ
ッサ軸の延長部に取り付けることができ、それにより、
ベアリングによる損失を減少させることが可能となる。
表すので、８０°から８５°は、フローの領域が実質的
に半減している状態を表し、ｔａｎαの値は、約５から
約１１である。最も必要とされる流量が少ない状態の時
に自由ロータの効果が大きく増大することで、公称の設
計条件においてより低い速度でロータが回転するような
設計が可能となり、それにより、圧力損失を減少させ、
製造コストを低減させることができる。自由ロータは、
自由ロータベアリングの速度が低くなるようにコンプレ
ッサ軸の延長部に取り付けることができ、それにより、
ベアリングによる損失を減少させることが可能となる。
【００１７】吸入ガイドベーンとコンプレッサ吸入口と
の間に自由ロータが設けられていることは、ハブから先
端部までの内外径比が低いコンプレッサにとっては、更
に利点がある。径方向全ての位置で渦流角が一定となる
ように、吸入ガイドベーンによって渦流が加えられるの
で、固定回転ではない。従って、コンプレッサにおいて
入射角の不一致が起こる。自由ロータブレードの幾何学
的形状は、この影響を軽減するように設計することがで
きる。
の間に自由ロータが設けられていることは、ハブから先
端部までの内外径比が低いコンプレッサにとっては、更
に利点がある。径方向全ての位置で渦流角が一定となる
ように、吸入ガイドベーンによって渦流が加えられるの
で、固定回転ではない。従って、コンプレッサにおいて
入射角の不一致が起こる。自由ロータブレードの幾何学
的形状は、この影響を軽減するように設計することがで
きる。
【００１８】図３では、図番１０は、遠心冷凍機のター
ボコンプレッサ部を全体的に示している。ターボコンプ
レッサ部１０は、従来のように吸入ガイドベーン２２が
上流に配置されたインペラ２０を有する遠心コンプレッ
サを含む。本発明によって、吸入ガイドベーン２２と、
遠心コンプレッサのインペラ２０の吸入口と、の間に
は、一つまたはそれ以上の自由ロータ３１及び３２が設
けられる。上記自由ロータ３１及び３２は、インペラの
駆動軸２０−１の片持ち部に自由回転可能に支持され
る。図示されているように、自由ロータ３１及び３２
は、それぞれ適切なベアリング３３及び３４を介して軸
２０−１上に配置される。複数の自由ロータが使用され
る場合には、一方のロータは他方とは反対方向に回転し
てもよい。
ボコンプレッサ部を全体的に示している。ターボコンプ
レッサ部１０は、従来のように吸入ガイドベーン２２が
上流に配置されたインペラ２０を有する遠心コンプレッ
サを含む。本発明によって、吸入ガイドベーン２２と、
遠心コンプレッサのインペラ２０の吸入口と、の間に
は、一つまたはそれ以上の自由ロータ３１及び３２が設
けられる。上記自由ロータ３１及び３２は、インペラの
駆動軸２０−１の片持ち部に自由回転可能に支持され
る。図示されているように、自由ロータ３１及び３２
は、それぞれ適切なベアリング３３及び３４を介して軸
２０−１上に配置される。複数の自由ロータが使用され
る場合には、一方のロータは他方とは反対方向に回転し
てもよい。
【００１９】自由ロータ３１及び３２が設けられていな
い場合には、コンプレッサインペラ２０へのフローは、
フローに回転を与えるとともにフローを制御する弁のよ
うに働く吸入ガイドベーン２２によって制御される。フ
ローに与えられる回転は、減少したフローに対応する吸
入ガイドベーンの角度が増すとともに増加する。ガイド
ベーン２２の角度がフローと一直線上にあり、０°だと
仮定すると、弁としての動作は行われず、フローに対し
て回転は加えられない。
い場合には、コンプレッサインペラ２０へのフローは、
フローに回転を与えるとともにフローを制御する弁のよ
うに働く吸入ガイドベーン２２によって制御される。フ
ローに与えられる回転は、減少したフローに対応する吸
入ガイドベーンの角度が増すとともに増加する。ガイド
ベーン２２の角度がフローと一直線上にあり、０°だと
仮定すると、弁としての動作は行われず、フローに対し
て回転は加えられない。
【００２０】米国特許第５，４３７，５３９号の装置と
同様に、自由ロータ３１及び３２の回転は、コンプレッ
サインペラ２０の吸入口を通るフローに全く回転を与え
ないような速度まで上げられる。しかし、本発明では、
吸入ガイドベーン２２が閉じる方向に移動すると、それ
によってフローに渦流が加わって自由ロータ３１及び３
２にフローが衝突し、新たなフローの方向に適応するよ
うに自由ロータを加速させる。自由ロータの速度が新し
い均衡速度に調整された後は、自由ロータは、自由ロー
タにわたる時間平均フロー角度の円環平均値に全く影響
を及ぼさない。しかし、米国特許第５，４３７，５３９
号で説明されているのと同様に、自由ロータは、サージ
等に関連した不安定な振動に対しては、振動を減衰させ
るように働く。
同様に、自由ロータ３１及び３２の回転は、コンプレッ
サインペラ２０の吸入口を通るフローに全く回転を与え
ないような速度まで上げられる。しかし、本発明では、
吸入ガイドベーン２２が閉じる方向に移動すると、それ
によってフローに渦流が加わって自由ロータ３１及び３
２にフローが衝突し、新たなフローの方向に適応するよ
うに自由ロータを加速させる。自由ロータの速度が新し
い均衡速度に調整された後は、自由ロータは、自由ロー
タにわたる時間平均フロー角度の円環平均値に全く影響
を及ぼさない。しかし、米国特許第５，４３７，５３９
号で説明されているのと同様に、自由ロータは、サージ
等に関連した不安定な振動に対しては、振動を減衰させ
るように働く。
【００２１】図４の実施例は、自由ロータが支持される
方法において図３と異なる。図３の実施例で片持ち軸に
支持されているのとは異なり、軸１２０−１は自由ロー
タ１３１及び１３２と相互に作用しない。図３の実施例
のようにベアリング構成によって内部で支持される代わ
りに、自由ロータ１３１及び１３２は、それぞれ適切な
ベアリング１３３及び１３４によって自由回転可能に外
側周辺部で支持される。自由ロータ３１及び３２の支持
方法に関する差異以外は、ターボコンプレッサ１１０の
運転はターボコンプレッサ１０の運転と同様である。
方法において図３と異なる。図３の実施例で片持ち軸に
支持されているのとは異なり、軸１２０−１は自由ロー
タ１３１及び１３２と相互に作用しない。図３の実施例
のようにベアリング構成によって内部で支持される代わ
りに、自由ロータ１３１及び１３２は、それぞれ適切な
ベアリング１３３及び１３４によって自由回転可能に外
側周辺部で支持される。自由ロータ３１及び３２の支持
方法に関する差異以外は、ターボコンプレッサ１１０の
運転はターボコンプレッサ１０の運転と同様である。
【００２２】本発明を吸入ガイドベーンを有する遠心コ
ンプレッサに関して説明してきたが、本発明は、吸入流
に渦流が生じるターボコンプレッサ全般に適用すること
ができる。従って、本発明の範囲は請求項によってのみ
限定される。
ンプレッサに関して説明してきたが、本発明は、吸入流
に渦流が生じるターボコンプレッサ全般に適用すること
ができる。従って、本発明の範囲は請求項によってのみ
限定される。
【００２３】本発明を要約すると、吸入ガイドベーン等
の渦流を誘発する構成を有する遠心コンプレッサなどの
ターボコンプレッサでは、渦流を誘発する構成と、コン
プレッサの吸入口と、の間に一つまたはそれ以上の自由
ロータが設けられている。これらの自由ロータは、フロ
ーによって回転して内部に運動エネルギを蓄えることに
よって、運転がより安定するようにコンプレッサの吸入
口におけるフローの過渡的な変動を緩和する。
の渦流を誘発する構成を有する遠心コンプレッサなどの
ターボコンプレッサでは、渦流を誘発する構成と、コン
プレッサの吸入口と、の間に一つまたはそれ以上の自由
ロータが設けられている。これらの自由ロータは、フロ
ーによって回転して内部に運動エネルギを蓄えることに
よって、運転がより安定するようにコンプレッサの吸入
口におけるフローの過渡的な変動を緩和する。
【図１】種々の吸入渦流最大角度での相対的なコンプレ
ッサ流量に対する自由ロータの効果のグラフである。
ッサ流量に対する自由ロータの効果のグラフである。
【図２】一般的な遠心冷凍装置の相対的コンプレッサ設
計流量に対する自由ロータの効果と、インペラ軸から垂
直に測定された吸入ガイドベーンの角度と、のグラフで
ある。
計流量に対する自由ロータの効果と、インペラ軸から垂
直に測定された吸入ガイドベーンの角度と、のグラフで
ある。
【図３】本発明に係る第一実施例を使用した遠心コンプ
レッサ装置の断面図である。
レッサ装置の断面図である。
【図４】本発明に係る第二実施例を使用した遠心コンプ
レッサ装置の断面図である。
レッサ装置の断面図である。
１０…遠心冷凍機のターボコンプレッサ部 ２０…インペラ ２０−１…インペラ駆動軸 ２２…吸入ガイドベーン ３１，３２…自由ロータ ３３，３４…ベアリング
Claims (11)
- 【請求項１】 コンプレッサ装置であって、 吸入口を有するターボコンプレッサ（１０）と、 前記吸入口にフローを供給する手段と、 前記吸入口への前記フローに選択的に渦流を生じさせる
ための手段（２２）と、 前記フローに生じる変化を減衰させるための手段（３
１；３２；１３１；１３２）と、を有し、 前記減衰のための手段は、前記選択的に渦流を生じさせ
る手段と、前記吸入口と、の中間に設けられ、それによ
り、前記吸入口により安定したフローが供給されること
を特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記減衰のための手段は、自由ロータを
含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記減衰のための手段は、それぞれ互い
に反対方向の回転を有する自由ロータを少なくとも二つ
含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記ターボコンプレッサは、遠心コンプ
レッサであり、 前記選択的に渦流を生じさせる手段は、吸入ガイドベー
ンを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記減衰のための手段は、自由ロータを
含むことを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記自由ロータは、ベアリング（３３；
３４；１３３；１３４）によって回転可能に支持されて
いることを特徴とする請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 前記ベアリングは、前記自由ロータの内
部に設けられていることを特徴とする請求項６記載の装
置。 - 【請求項８】 前記ベアリングは、前記自由ロータの外
部に設けられていることを特徴とする請求項６記載の装
置。 - 【請求項９】 前記減衰のための手段は、それぞれ互い
に反対方向の回転を有する自由ロータを少なくとも二つ
含むことを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項１０】 前記ベアリングは、前記自由ロータの
内部に設けられていることを特徴とする請求項９記載の
装置。 - 【請求項１１】 前記ベアリングは、前記自由ロータの
外部に設けられていることを特徴とする請求項９記載の
装置。
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