JPS60256504A - 少なくとも一つの輻流翼車を有するターボ機械 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、少なくとも一つの輻流翼車と、少なくとも一
つの隔壁板と案内羽根とを有する少なくとも一つの環状
のディフューザとを有するターボ機械に関するものであ
る。

発明の背景と問題。

このようなターボ機械は例えばコンプレッサ、ボシプあ
るいはタービンとして用いられており、かつ例えば米国
特許第３７９５４５８号、第３８９２４９９号あるいは
第３９２７７６３号により周知のものである。その際肩
車の周囲を取り囲むディフューザとその案内羽根とが、
翼車の出口部における流動のエネルギをできるだけ少な
い損失で圧力に変換するのに役立っている。

この場合ディフューザは、流れの向きを転換させるため
の案内羽根を支えている１枚あるいは２、）　枚の隔壁
板から成り立っている・その際製作と組立をしやすくす
るために、案内羽根はその一方の端部のみが隔壁板の中
の１枚に固定されている傍ら、もう一方の自由端の方は
相対しているもう１枚の隔壁板に、もしくは直接ケーシ
ングにびっだり接しているような片持ちの案内羽根が主
として用いられている。その際これまでは、案内羽根は
隔壁板に溶接されるか、リベット締めされるか、ねじ止
めされるか、もしくはむくの材料から削り出されていた
。しかしながら、この案内羽根は運転中不安定流動があ
るとこれによってかなり太きな起振力にさらされるため
、共振によって過大な応力を生ずる危険がある。このた
め、一般に最大曲げ応力を受ける箇所や溶接箇所あるい
は取付は箇所を起点とする割れを生ずる危険がある。更
に案内羽根の端部が溶接されている場合には溶接箇所の
材料の組織と強度とに関するなにがしかの不安定さも加
わってくる。

、これまでにも、隔壁板と案内羽根とをむくの材料から
一体に削り出すことによって、このような厄介な問題を
回避しようとする試みがなされてきえ。しか、なからそ
。ような製作法、よ加工、大変　（・）な手間を要する
ものである。その上この方法によってもなお案内羽根の
固有振動は避けられないのである。

風１しＬ曵邂ｍ＋且 本発明の目指す所は、冒頭に述べた類のターボ機械にお
ける現状技術の上述のような欠点を除くとともに、特に
これらのターボ機械において、材料の損傷の危険を減ら
し、振動を高い減衰作用によって充分に回避し、かつ材
料の組合せに一層大きな選択の自由を許すような、機械
的にも幾何学的にも全く問題がなくかつコスト面からも
好ましい案内羽根取付は方法を確立することにある。

本発明によればこの問題は、環状の隔壁板の一つが案内
羽根の端部よりも幾らか大きな寸法の切欠き部を有し、
かつ案内羽根の一方の端部をこの切欠き部の中へある程
度の遊隙をもって幾分動き得るように嵌め込むことによ
って解決されるのである。

その際、なお充分な遊隙と充分動き得る余地とを残しな
がら、案内羽根をセット・ビンで位置決めし得るという
ことも都合のよい点である。また案内羽根を切欠き部の
巾へ弾力性のある接着剤で、なおかつその際充分動き得
るようにして、接着することにより固定することもでき
る。

本発明はその際、切欠き部の中へ固定しないで単に差し
込まれただけでかつ幾分か動き得るような案内羽根は、
隔壁板と強固にかつ動かないように結合された案内羽根
、例えば溶接された、もしくはねじ止めされた案内羽根
に比べて、何ら拘束を受けない可動性と従ってより良い
減衰作用をもっているために固有振動を生ずる所まで励
起されることがなく、このためターボ機械を実際に運転
した際に振動による応力が明らかにより一層低くなると
いう認識に基づいている。

図面による本発明の詳細な説明 以下、本発明を図面に示された実施例に基いて更に詳細
に説明する。

第１図は一つのラジアル・コンプレッサの断面を示す。

第２図は一つのディフューザの１枚の隔壁板の平面視を
示す。

第３図は一つのディフューザの周辺部分の断面を示す。

第１図に図示・されているラジアル・コンプレッサにお
いてはケーシング１の中に、両端を軸受３により支持さ
れた軸２を含む１個のロータが納められている。軸２に
は軸方向に順次に３枚の翼車５．６．７が取付けられて
おり、それらには回転羽根８．９．１０が設けられてお
り、これらが送給される空気あるいは圧縮されるべきガ
スを翼車の軸から半径方向に外側に向って搬送する。そ
の際、各翼車の幅は圧縮度に従って順次小さくなってい
る。半径方向では翼車５．６．７の周囲にすぐ接して、
ケーシング内に固定された、環状に形成されたディフュ
ーザ１１−．１２．１３が設けられている。これ、らの
ディフューザは環状円板形の側壁１４．１５から成って
おり、それらの間に・は案内羽根１６が設けられている
。

図示されている例に−おいては第１のディツユ−や　ザ
１１と第２の翼車６との間に一つの冷却装置１７が、そ
して第２のディフューザ１２の出口と第３の翼車７の入
口との間に更にもう一つの冷却装置１８が設けられてい
る。このような冷却装置は、送給される流体の温度をで
きるだけ一定に操ち、かつ圧縮により生じた熱を取り去
る等温運転の場合に適している。　□ もし等温運転を要しない場合には、これらの冷却装置１
７および１８を省略して、送給される流体を個々のディ
フューザから直接法の翼車の入口へ導いても構わない。

　゛ コンプレッサの運転においては、送給される流（・トイ
Ｉつろいは圧縮（き゛れるべきガスはまず吸入口１９を
通って□吸い込まれ、調゛節装置２０によって調整可能
な入口ベーン２１を経て軸方向に向いて開いている第１
翼車５の入口に導かれ、その回転羽根８によって半径方
向に外側に向ってディフューザ１１の中へ送り込まれ、
そこから冷却装置１７を経て軸の方へ反転し次の翼車６
の入口に導かれる。′次に流体は第２翼車によってディ
フューザ１２を経て半径方向に外側へ向って第２の冷却
装置１８　’Ｉｆに到り、そこから再び軸に沿って第３
翼車７の入口□に蓮し、更に第３デイフユーザ１３を経
て、そこから渦巻型の吐出口２２に到る。

第２図は案内羽根１６を支えているディツユ−。

ザの一方の隔壁板１４の平面視を示している。隔壁板１
４はそれぞれの案内羽根１６に対して、一つずつの切欠
き部２３を有しており、その切欠き部の寸法はその中へ
嵌め込まれるべき案内羽！　・１６の当該端部の外回り
の寸法よりも幾分大きく□なっている。従って幾らかの
遊隙が残されているの２で、案内羽根は相手の切欠き部
の中に固定され。

ることなく、はんの僅かながら多かれ少なかれ拘束され
ることなく動き得るようになっている。このような簡単
な手段によって、運転に罷して高い減衰作用のために事
実上案内羽根の共振を生ずることがなく、すなわち固有
振動の発生による過大な応力を生ずることがないように
できるのである。

更にその上、例えば溶接接手とかねじ止め部あるい−は
リベット締めといったような弱点部が全くなくなり、そ
の結果として、実際の運転において案内羽根が固定され
ておらず、かつ何ら拘束されることなく動き得るにも拘
らず、耐久性と割れに対する安全性とが明らかに改善さ
れているのが認められる。

第９図はディフューザの周辺部の断面を示している。同
じく２枚の隔壁板１４および１５が設けられ刃、いる。

一方の隔壁板１４は一つの切欠き部２３を有しており、
ｉの中へ案内羽根１６がある程度の遊隙をもって固定さ
れ誌ことなく嵌め込まれてし、）る。これに相対してし
くる隔壁板１５は平滑な表面を有しており、一つて案内
羽根１６はこの表面に対しある程度の遊隙をもって相対
している。

この隔竺板１５はまた。取り除いてしまみこともでき、
そのときには従って案内羽根は直接ケーシングに接し□
ている。組立を容易にするためと案内羽根１６が切欠き
部２３から脱落するのを防ぐために、セット・ビン２５
を設けておくのが好都合で、それによってターボ機械を
組立てる開業内羽根１６を切欠き部２３の中へ保持して
おくことができる。しかしながら高い減衰作用を得るた
めには、案内羽根にある程度動く余地を残しておいて、
それによって案内羽根が切欠き部の中をある範囲拘束さ
れることなく動き得るようにしておかなければならない
。また、案内羽根１６を切欠き部２３の中へ弾力性のあ
る接着剤で固定しておくのも都合のよい方法で、その際
同時にこの接着剤は、案内羽根１６に大なり小なり拘束
を受けないで動く、　余地を残しておくように仕上げら
れてりる。

以上、本発明による室内羽根の取付方法をラジアル・コ
ンプレッサとして具体化されたターボ機械の例を用いて
説明した。本発明は同じような方法でラジアル構造の他
の種類のターボ機械、例えば任意の流体の圧送のための
ラジアル・ポンプ、ラジアル・タービンあるいは複合タ
ーボ機械、例えばポンプ−タービンにも、場合によって
若干の修整を行う必要があるにせよ、適用し得るもので
あるを明記しておく。

【図面の簡単な説明】

ζ）　第１図は一つのラジアル・コンプレッサの断面を
示す。 第２図は一つ、のディフューザの１枚の隔壁板の平面視
を示す。 第３図は一つのディフューザの周辺部分の断面を示す。 ゛　１・・・ケーシング、 ２・・・軸、 ３・・・軸受、 ５．６．７・・・翼車、 ８．９．１０・・・回転羽根、 １１．１２．１３・・・ディフューザ、１４．１５・・
・隔壁板、 １６・・・案内羽根、 １７．１８・・・冷却装置、 １９・・・吸入口、 ２１・・・人口ベーン、 ２２−・・・吐出口 １′１ 代理人　浅　村　皓 第２図 ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 □ （１）　少な゛くとも□一つの輻流翼車（５，’６．７
   ＞と、少なくとも−うの隔壁板（１□４；１５）と案内
   羽根（１６）とを有する少なくとも−うの環状のディサ
   “ユーザ（１１，１２，１３＞とを有するターボ機械で
   、この環状のｍ５ｅｉの二つ（１４）が、案□内羽根（
   １６）の端部よりも幾らか大きな寸法の切欠き部（２３
   ）を有し、かつ案内羽根（１６）のこの端部がこの切欠
   き部ｃ’ｍ　ｓ　＞の中へある程度の遊隙をもって幾分
   動き“得るよ・ちに嵌め込まれ゛ていることを特徴とす
   るターボ機械。 （２１特許請求の範囲第１項に記１されたターボ□機械
   □にして、案内羽根（１６）が隔壁板（１４）の切欠き
   部（２３）の中へ、案内羽根の幾分かの動きを許すセッ
   ト・ピン（２５）によって位置決めされていることを特
   徴とするターボ機械。 械にして、案内羽根（１６）が切欠き部（２３）の中へ
   、ｉ内羽根の幾分かの動きを許す弾力□性但゛　ある接
   着剤で固定され□そいることを特徴゛とするターボ機械
   。　°゛　□ （４）特許請求の範囲第１項がら第３１ｊまでのいず−
   へ れか一つの項に記載されたターボ−械にして、案゛□内
   堝根（１６５のｔｌｓ”＞一方の端部が、もう一方の隔
   壁板（１５）の表面（２４）に、もしくはケーシングに
   対しである程度の遊隙をもって相対していることを特徴
   とする□ターボ機械。　゛（５）特許請求の範囲第１゛
   項から第４項までのいず□れか一つの項に記載されたタ
   ーボ機械にして、数個の翼車（５，６，７）がそれぞれ
   一つずつのデイフユ″−ザ（１１，１２，１３）をもっ
   て順次に接続されていることを特徴とするターボ機械。 （６）　特許請求の範囲第５項に記載されたターボ機械
   にして、一つの□ディフューザとこれに続く次の翼車と
   の間に一つの冷却装置（１７，１８）が設けられている
   ことを特徴とするターボ機械。