JPS6026197A - Turbo machine and blade wheel chip - Google Patents

Turbo machine and blade wheel chip

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Publication number
JPS6026197A
JPS6026197A JP13192183A JP13192183A JPS6026197A JP S6026197 A JPS6026197 A JP S6026197A JP 13192183 A JP13192183 A JP 13192183A JP 13192183 A JP13192183 A JP 13192183A JP S6026197 A JPS6026197 A JP S6026197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade wheel
shaft
flange
impeller
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP13192183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Oda
紀之 織田
Nobuhiro Shinohara
伸広 篠原
Naoya Shimizu
直也 清水
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP13192183A priority Critical patent/JPS6026197A/en
Publication of JPS6026197A publication Critical patent/JPS6026197A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a large centrifugal fan easy to mold and sinter while not subject to defect, by forming a blade wheel through combination of ceramic blade wheel chip and shaft. CONSTITUTION:In order to combine a ceramic shaft 10, blade wheel 20 and blade wheel stopper 30, a plurality of ceramic blade wheel chips 24 splitted radially are first combined to produce a blade wheel 20 then the flange 11 of the shaft 10 is contacted against a notch section having reduced thickness while provided near the shaft 10 of the blade wheel chip 24 and the shaft 10 is fitted. Thereafter, the shaft 10 is inserted into a hole of an inward flange 31 of the blade wheel stopper 30 and the cylindrical section 21 of the blade wheel 20 is fitted to the blade wheel stopper 30. Consequently, a large centrifugal fan having a ceramic blade wheel 20 can be produced through mass production of small blade wheel chips resulting in facilitation of molding and sintering without defect.

Description

【発明の詳細な説明】 ボ機械に関する。[Detailed description of the invention] About machines.

ターボ機械の一種である遠心型ファンを例にとって説明
すると、遠心型ファンでは高温の、または高温かつ腐食
性のガスを扱う必要も多くなり、耐熱材料、耐食材料等
の研究も盛んに行なわ−れている。しかし金属材料では
耐熱温度または高温耐食性が著しく制限される。最近、
炭化珪素、窒化珪素等の優れた特性を有するセラミック
ス材料が開発され、これらの利料を使用する遠心型ファ
ンが注目されている。
Taking a centrifugal fan, which is a type of turbomachinery, as an example, centrifugal fans often have to handle high-temperature or high-temperature and corrosive gases, and research into heat-resistant and corrosion-resistant materials is being actively conducted. ing. However, metal materials have extremely limited heat resistance or high temperature corrosion resistance. recently,
Ceramic materials such as silicon carbide and silicon nitride with excellent properties have been developed, and centrifugal fans using these materials are attracting attention.

セラミックスは耐熱性、耐食性に優れているが、靭性、
加工性等は金属より劣るので、高温ガスを扱う遠心型フ
ァンにおいては、高温ガスに接触する部分のみをセラミ
ックス環とし、他の部分を金属製とし、両者を接合する
ことが行われている。遠心型ファンにおいては翼車およ
び軸が高温下にさらされるので、これらをセラミックス
で製作することが望ましい。
Ceramics have excellent heat resistance and corrosion resistance, but their toughness and
Since workability is inferior to metal, in centrifugal fans that handle high-temperature gas, only the part that comes into contact with the high-temperature gas is made of a ceramic ring, the other parts are made of metal, and the two are joined together. In a centrifugal fan, the impeller and shaft are exposed to high temperatures, so it is desirable to make them of ceramics.

一方、セラミックス部材の成形には、押出し成形法、プ
レス成形法、射出成形法または鋳込み成形法などが一般
に用いられているが、翼車、とpわけ遠心型ファンの翼
車のような複雑な形状の部材の成形には、押出し成形法
は適さず、プレス成形法でも加工が必要となって量産に
不向きで好ましくない。そこでこうした翼車のような複
雑形状品の成形には射出成形法または鋳込み成形法が用
いられることになる。しかし成形品の大型化を試みる場
合、射出成形法では射出成形機本体を大型化する必要が
ある等の装置上の制約があシ、また高分子−粉末系の流
動性等よシ内部に欠陥を生じ易い等の問題がある。
On the other hand, extrusion molding, press molding, injection molding, or casting molding methods are generally used to form ceramic parts, but complex molding methods such as impellers, especially centrifugal fan impellers, etc. are generally used. Extrusion molding is not suitable for molding shaped members, and press molding requires processing, which is unsuitable for mass production. Therefore, injection molding or casting molding is used to mold products with complex shapes such as impellers. However, when attempting to make larger molded products, the injection molding method has equipment limitations such as the need to increase the size of the injection molding machine, and there are also internal defects due to the fluidity of the polymer-powder system. There are problems such as easy to cause.

また、鋳込み成形法では肉厚部での成形に問題がある。Furthermore, the casting method has problems in forming thick parts.

前述の如く、高温ガスとの接触部をセラミックス環とす
る場合は、遠心型ファンに゛おいては、翼車全体を軸と
共にセラミックスにて成形する必要があシ、大形の複雑
な部材を成形しなければならないという問題があると共
に、この遠心型ファンを大形化しようとすると、翼車も
益々大形化し、上述の問題の解決を更に難しくする。
As mentioned above, if the contact part with the high-temperature gas is made of ceramic ring, in the case of a centrifugal fan, the entire impeller along with the shaft must be molded from ceramics, which requires large and complicated parts. In addition to the problem of having to be molded, increasing the size of this centrifugal fan also increases the size of the impeller, making it even more difficult to solve the above-mentioned problems.

こうした問題は遠心型ブロア、遠心型コンプレッサなど
の遠心型ターボ被動機、あるいは遠心型タービンなどの
遠心型ターボ原動機にあっても同様である。また軸流−
、斜流型のターボ機械にあっても程度の差こそあれ、は
ぼ同様の問題点をかかえている。
These problems are the same in centrifugal turbo driven machines such as centrifugal blowers and centrifugal compressors, or centrifugal turbo prime movers such as centrifugal turbines. Also, axial flow
, mixed-flow type turbomachinery suffers from similar problems to varying degrees.

本発明の目的は、大型化しても構成するセラミックス部
材の成形に支隊がなく、セラミックスの特性を充分発揮
し、しかも金属製翼車を有するターボ櫟林に比べ−て機
能上遜色がりく、大型化可能で高温下で使用しうる、セ
ラミックス製翼車を有するターボ機械及びそのだめの翼
車片を提供するにある。
The purpose of the present invention is to fully demonstrate the characteristics of ceramics without having to mold the ceramic members that make up the structure even when the size is increased, and to have a large-sized To provide a turbomachine having a ceramic blade wheel, which can be used under high temperature conditions, and a blade wheel piece therefor.

本発明のターボ機械は円筒体をなす翼車押さえ、セラミ
ックス環の翼車片、及びセラミックス環の軸を有し、該
軸はフランジを有し、該翼車片は円筒部を具備する翼車
を放射状に複数個に分割した形状であり、該翼車片を組
み合わせて該翼車を形成すると共に該翼車に該軸を嵌装
して該フランジに突き合わせ、該翼車押さえに該円筒部
を嵌装すると共に該翼車押さえで該翼車片を軸に固定し
であることを特徴とするターボ機械であシ、本発明の翼
車片は翼車を放射状に複数個に分割した形状であシ、タ
ーボ機械用であるセラミックス環の翼車片である。
The turbomachine of the present invention has a blade wheel retainer having a cylindrical body, a blade wheel piece having a ceramic ring, and a shaft having a ceramic ring, the shaft having a flange, and the blade wheel piece having a cylindrical portion. is divided radially into a plurality of pieces, and the blade wheel pieces are combined to form the blade wheel, and the shaft is fitted to the blade wheel and butted against the flange, and the cylindrical part is attached to the blade wheel holder. The blade wheel of the present invention has a shape in which the blade wheel is divided radially into a plurality of pieces. This is a ceramic ring blade wheel piece for turbo machinery.

本発明のターボ機械の好ましい態様においては、軸のフ
ランジ面は翼車当接側に斜傾してなり、翼車のフランジ
当接面は該フランジ面に対応して斜傾してなり、他の好
ましい態様においては、軸のフランジ寄り軸部と軸部寄
りフランジ面とは断面連続する弧を形成している。本発
明のターボ機械の別の好ましい態様においては、翼車押
さえは翼車背面に対応して当接する外向フランジを有し
、更に別の好ましい態様においては、翼車押さえは内向
フランジを有する。本発明の更に他の好ましい態様にお
いては、翼車押さえを翼車押さえ押圧手段にてフランジ
側に押圧【2てなる。
In a preferred embodiment of the turbomachine of the present invention, the flange surface of the shaft is inclined obliquely toward the impeller contact side, the flange contact surface of the impeller is obliquely inclined corresponding to the flange surface, and the other In a preferred embodiment, the shaft portion of the shaft closer to the flange and the flange surface closer to the shaft portion form an arc with a continuous cross section. In another preferred embodiment of the turbomachine of the present invention, the wheel retainer has an outward flange correspondingly abutting the rear surface of the blade wheel, and in yet another preferred embodiment, the wheel retainer has an inward flange. In yet another preferred embodiment of the present invention, the impeller presser is pressed against the flange side by the impeller presser.

本発明の翼車片の好ましい態様においては、翼車片は一
体成形されてなる。
In a preferred embodiment of the blade wheel piece of the present invention, the blade wheel piece is integrally molded.

以下、本発明のターボ機械および翼車片を、実施例であ
る遠心型ファンを例にとって図面に基づいて詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A turbomachine and a blade wheel piece according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings, taking a centrifugal fan as an example as an example.

第2図に要部を示す遠心型ファンは、セラミツクス製の
軸10、セラミックス製の翼車20および翼車押さえ3
0を有している。
The centrifugal fan whose main parts are shown in FIG. 2 includes a ceramic shaft 10, a ceramic impeller 20, and a impeller holder 3.
It has 0.

軸10はフランジ11を有している。第2図ハ片持形の
遠心型ファンの例なので、フランジ11は軸10の先端
部に設けられであるが、両持形などにあってはフランジ
は必ずしも軸の先端部にあることを要しない。
The shaft 10 has a flange 11. Figure 2C is an example of a cantilever type centrifugal fan, so the flange 11 is provided at the tip of the shaft 10, but in the case of a double-sided type, etc., the flange does not necessarily have to be located at the tip of the shaft. do not.

翼車20は円筒部21、主板22及び翼23から々つて
いる。主板22は遠心型翼車の翼側から見た正面図にお
いて典型的には主たる投影面積を占める部分であって、
翼車の軸に平行な断面においては主板22の翼側線線は
典型的には軸近くでは軸に平行もしくは軸と小さい角度
をなし、軸から離れるにつれて軸との角度を大きくして
いる。この主板22は翼車において翼を所要の間隔に保
持固定する機能を有するとともに、軸に平行に流入する
流体の運動方向を半径方向に変換する機能をも有[7て
いる。なお主板22は翼の最外縁まで延びていてもよく
、翼の最外縁まで延びていなくてもよい。
The impeller 20 consists of a cylindrical portion 21, a main plate 22, and blades 23. The main plate 22 is a portion that typically occupies the main projected area in a front view of the centrifugal impeller as seen from the wing side, and
In a cross section parallel to the axis of the blade wheel, the blade side line of the main plate 22 is typically parallel to the axis or at a small angle with the axis near the axis, and increases at an angle with the axis as it moves away from the axis. This main plate 22 has the function of holding and fixing the blades at a required interval in the impeller, and also has the function of converting the direction of movement of the fluid flowing in parallel to the axis into the radial direction. Note that the main plate 22 may extend to the outermost edge of the wing, or may not extend to the outermost edge of the wing.

翼23は典型的には主板22の上に軸と略平行に立てら
れ−ており、かつ、典型的には半径に沿って設けらJl
て1いる。しかし軸と角度をなしていてもよく、また半
径と角度をなし7ていてもよい。翼23は主として流体
のエネルギーと翼車の回転エネルギーとの相互変換の機
能を有する。
The blades 23 are typically erected on the main plate 22 approximately parallel to the axis, and are typically provided along the radius.
There is one. However, it may also form an angle with the axis or may form an angle with the radius. The blade 23 mainly has the function of mutually converting the energy of the fluid and the rotational energy of the blade wheel.

円筒部は典型的には主板22の背面側に突出して軸を囲
むように設けられている。
The cylindrical portion is typically provided so as to protrude from the back side of the main plate 22 and surround the shaft.

この翼車20は第1図(a)l’ Cb)に示すような
翼車片24を複数側、例えば10個組み合わせて形成さ
れている。翼車片24は翼車20を半径に活って放射状
に分割した形状である。分割個数はできるだけ多くする
方が個々の翼車片が小型化して成形が容易となり、翼車
片の品質もよくなるが、組み合わされた翼車片の強度お
よび安定性よりすると分割個数は少ないことが望ましい
。したがって翼車が大型になると共に分割個数が増加す
るとととなり、分割個数は通常5〜18個程度が好まし
い。各翼車片24は相互に同形であることが好ましいが
、たとえば翼25を有する翼車片と翼を有しない翼車片
とを組み合せる寿としてもよく、シたがって相互に同形
でなくてもよい。まだ各翼車片24は円筒部21、主板
22を有するとともに、翼23を有する場合において翼
車月毎の翼の数は翼車全体の翼の数と分割個数とを勘案
して導き出され、通常1〜3枚、特には1枚の翼を有す
るのが好ましいが、一枚の翼が複数の翼車片にまたがら
ないことが望ましい。また第1図(c)に示すように、
翼車片の例えば軸寄り部分に切欠部25を設けて翼車片
の厚肉部を少なくすることは翼車片の成形・焼結を容易
にして好ましいと共に、との切欠部25に軸のフランジ
を突き合せられるようにしてもよい。なお翼が半径に漕
わずに、例えば渦巻線状に湾曲している場合々どにあっ
ては、こうした渦巻線に活って翼車を分割した形状であ
ってもよく、かかる分割をも本発明でいう「放射状に分
割」の概念に包含されるものである。
The blade wheel 20 is formed by combining a plurality of blade wheel pieces 24, for example, 10 pieces, as shown in FIGS. 1(a) and 1'Cb). The blade wheel pieces 24 have a shape in which the blade wheel 20 is radially divided into radial sections. Increasing the number of divisions as much as possible will make each blade wheel smaller and easier to form, and will improve the quality of the blade wheel, but the number of divisions may be smaller in terms of the strength and stability of the combined blade wheel. desirable. Therefore, as the impeller becomes larger, the number of divisions increases, and the number of divisions is usually preferably about 5 to 18. It is preferable that each blade wheel piece 24 has the same shape, but for example, a blade wheel piece with blades 25 and a blade wheel piece without blades may be combined, so that they are not mutually the same shape. Good too. In the case where each blade wheel piece 24 has a cylindrical portion 21, a main plate 22, and blades 23, the number of blades for each blade wheel month is derived by taking into account the number of blades of the entire blade wheel and the number of divisions, It is usually preferable to have one to three blades, particularly one blade, but it is desirable that one blade does not span multiple blade wheels. Also, as shown in Figure 1(c),
For example, it is preferable to provide the notch 25 in a portion of the blade wheel near the shaft to reduce the thick part of the blade wheel because it facilitates molding and sintering of the blade wheel. The flanges may be able to butt against each other. In addition, in cases where the blade is not curved in a radius but is curved in a spiral shape, for example, the blade wheel may be divided into shapes using such spiral lines, and such divisions may also be used. This is included in the concept of "radially dividing" in the present invention.

第2図において翼車押さえ30は端部に内向フランジ5
1を有する円筒体をなしており、好 、ましくけセラミ
ックス製である。
In FIG. 2, the impeller holder 30 has an inward flange 5 at the end.
It is preferably made of mashikuke ceramics.

この軸10と翼車20と翼車押さえ30を組み合せるに
は、まず翼車片24を組み合わせて翼車20の形状とす
るとともに、これに軸10のフランジ11を当接させて
、軸10を嵌装する。次に翼車押さえ30の内向フラン
ジ31の孔に軸10を挿入し、翼車押さえ50に翼車2
0の円筒部21を嵌装せ17める。軸10の他端は、第
2図の実施例では金属軸1に焼きばめ接合されている。
To combine the shaft 10, the blade wheel 20, and the blade wheel retainer 30, first combine the blade wheel pieces 24 to form the blade wheel 20, and then bring the flange 11 of the shaft 10 into contact with this. Insert. Next, the shaft 10 is inserted into the hole of the inward flange 31 of the blade wheel holder 30, and the blade wheel 2 is inserted into the blade wheel holder 50.
Insert the cylindrical portion 21 of 17. The other end of the shaft 10 is shrink-fitted to the metal shaft 1 in the embodiment shown in FIG.

一般に軸10は適宜な手段により金属軸に接合されるこ
とが好ましい。
Generally, shaft 10 is preferably joined to a metal shaft by any suitable means.

第2図の実施例ではセラミックス製などのスペーサ41
、スペーサ用座金42、皿ばね45などのばね、金属製
円筒44、ナツト用座金45、及びナツト46などより
々る翼車押さえ抑圧手段40にて翼車押さえ60をフラ
ンジ側に押圧17ている。これらの部材を組み込むにあ
たっては、翼車片24を組み合わせた翼車20を、軸1
0に嵌装L7てフランジ11に当接させ、次に翼車押さ
え60に翼車20の円筒部21を嵌装する。次いでスペ
ーサ41、スペーサ用座金42、皿ばね43に軸10を
嵌装する。ここでスペーサ41、スペーサ用座金42お
よび皿ばね43は位置決めをしやすいようにそれぞれの
内径は軸10の外径よりわずか大きい程度であ゛ること
か好ましい。次に軸10を適宜な手段によ)金属軸1と
接合するわけであるが、本実施例の如く焼きばめにより
接合する場合においては、フランジ11に合わせて準備
されたアダプター等を用いて翼車20等に嵌装された軸
10を金属軸1との接合部を上向きにして垂直に固定し
、適尚な温度に加熱された金属軸1を垂直上方から軸1
0と嵌装させて焼ばめを行なう。次いで金属円筒44、
ナツト用座金45およびナツト46を金属軸1の他端よ
り挿入し、ナツト46を締めつけることにより皿ばね4
6を通して翼車押さえ30を押圧し、翼車20を固定す
る。
In the embodiment shown in FIG. 2, the spacer 41 is made of ceramic or the like.
, a spacer washer 42, a spring such as a disc spring 45, a metal cylinder 44, a nut washer 45, a nut 46, etc. The impeller holder 60 is pressed 17 toward the flange side by the impeller holder 40. . In assembling these members, the blade wheel 20 combined with the blade wheel pieces 24 is attached to the shaft 1.
0 to abut against the flange 11, and then the cylindrical portion 21 of the impeller 20 is fitted into the impeller holder 60. Next, the shaft 10 is fitted into the spacer 41, the spacer washer 42, and the disc spring 43. Here, it is preferable that the inner diameter of each of the spacer 41, spacer washer 42, and disc spring 43 be slightly larger than the outer diameter of the shaft 10 to facilitate positioning. Next, the shaft 10 is joined to the metal shaft 1 by an appropriate means. In the case of joining by shrink fitting as in this embodiment, an adapter prepared to match the flange 11 is used. The shaft 10 fitted in the impeller 20 etc. is fixed vertically with the joint part with the metal shaft 1 facing upward, and the metal shaft 1 heated to an appropriate temperature is inserted into the shaft 1 from vertically above.
0 and perform a shrink fit. Next, a metal cylinder 44,
By inserting the nut washer 45 and the nut 46 from the other end of the metal shaft 1 and tightening the nut 46, the disc spring 4
6 and press the impeller holder 30 to fix the impeller 20.

かくして翼車は軸10に固定され、軸10は金属軸1と
接合され、金属軸1は動力部に接続される。なお翼車押
さオ一手段40は上述の如き構成に限定されないことは
いうまでもない。
The impeller is thus fixed to the shaft 10, the shaft 10 is joined to the metal shaft 1, and the metal shaft 1 is connected to the power section. It goes without saying that the impeller pusher means 40 is not limited to the configuration described above.

第2図の例では翼車押さえ30はその内向フランジ31
をスペーサ41により押圧され、翼車押さえ30のフラ
ンジ11寄り端面が翼車主板の背面に当接して、翼車を
フランジ側に押圧して固定している。同時に翼車押さえ
30に翼車の円筒部21が嵌装されているので、翼車が
回転したときに遠心力によって翼車が外方に飛び出すと
ともない。なお、翼車の円筒部21を翼車押さえ31に
嵌装するにあたり、嵌装部分に適宜な耐熱性クッション
材などを介在させてもよい。また翼車押さえ30の内向
フランジ31が翼車円筒部の端面に当接するものであっ
てもよいし、さらに前記した翼車押さえ押圧手段に代え
て、内向フランジ61の孔径を軸径とはは等しくシ、軸
に設けた雄ねじと内向フランジの孔面に設けた雌ねじと
を螺合して、翼車押さえで翼車片を軸に固定り、でもよ
い。かくして、内向フランジを有することは、上述のよ
うな構成をとりうる利点を有する。
In the example of FIG. 2, the wheel retainer 30 has its inward flange 31
is pressed by the spacer 41, and the end surface of the blade wheel retainer 30 closer to the flange 11 comes into contact with the back surface of the blade wheel main plate, thereby pressing and fixing the blade wheel toward the flange. At the same time, since the cylindrical portion 21 of the blade wheel is fitted into the blade wheel retainer 30, when the blade wheel rotates, the blade wheel will fly outward due to centrifugal force. Note that when fitting the cylindrical portion 21 of the blade wheel to the blade wheel retainer 31, an appropriate heat-resistant cushioning material or the like may be interposed in the fitting portion. Further, the inward flange 31 of the impeller holder 30 may be in contact with the end surface of the cylindrical portion of the impeller, and in place of the above-mentioned impeller holder pressing means, the hole diameter of the inward flange 61 may be replaced with the shaft diameter. Similarly, the male thread provided on the shaft and the female thread provided on the hole surface of the inward flange may be screwed together, and the blade wheel piece may be fixed to the shaft with a blade wheel retainer. Thus, having an inwardly directed flange has the advantage of being able to adopt the configuration described above.

また翼車押さえ60け、第3図(a)に示す形状に代え
て同図(b)に示すように、翼車背面に対応して当接す
る外向フランジ32を有【7ていてもよい。この場合に
は、外向フランジを有17々い場合に比べて翼車背面に
当接する面積が大きくなり、翼車背面に作用する荷重を
平均化シフ、かつ摩擦力を増大し、したがって破拶を防
止するとともに回転力をよく伝達できる効果を有する。
Moreover, instead of the shape shown in FIG. 3(a), the blade wheel retainer 60 may have an outward flange 32 corresponding to and abutting on the rear surface of the blade wheel, as shown in FIG. 3(b). In this case, compared to the case with outward flanges, the area in contact with the back surface of the impeller is larger, which averages out the load acting on the back surface of the impeller and increases the frictional force, thus preventing breakage. It has the effect of preventing rotational force and transmitting rotational force well.

なお、翼車押さえ50が内向フランジも1−〈は外向フ
ランジを有することは必須ではなく、例えば等内径、等
外径の円筒体であってもよい。
Note that it is not essential that the impeller holder 50 has an inward flange and an outward flange, and may be a cylindrical body having equal inner diameters and equal outer diameters, for example.

さらに第1図(C)に示すような翼車片を組み合わせて
翼車の円筒部を、端部で縮径する円錐筒状とし、翼車押
さえを第3図(c)に示すようにこれと係合する円錐筒
状として保合面で翼車と当接するときには、この保合面
で回転力を伝達できるとともに、押圧力の分力が軸心方
向に作用して、回転力による翼車片飛び出し7を防止で
きる効果を有する。
Furthermore, the cylindrical portion of the impeller is made into a conical tube shape by combining the blade wheel pieces as shown in FIG. 1(C), and the diameter of the impeller is reduced at the end. When the conical cylindrical retaining surface comes into contact with the impeller, rotational force can be transmitted through this retaining surface, and a component of the pressing force acts in the axial direction, causing the rotary force to act on the impeller. This has the effect of preventing one side from popping out 7.

また軸10のフランジ11は翼車片を軸方向に係止でき
る構造であれば細管限定されないが、翼屯回転時の遠心
力で翼屯片が外方に飛び出すのを容易に防止するために
、第2図に示すようにフランジ面を翼車当接側に斜傾さ
せてあり、翼車のフランジ当接面をフランジ面に対応し
て斜傾させであることが望ましい。
The flange 11 of the shaft 10 is not limited to a thin tube as long as it has a structure that can lock the blade wheel piece in the axial direction, but it can be used to easily prevent the blade wheel piece from flying outward due to centrifugal force when the blade wheel rotates. As shown in FIG. 2, the flange surface is inclined toward the impeller contact side, and it is desirable that the flange contact surface of the impeller be inclined correspondingly to the flange surface.

軸のフランジ寄り軸部は軸部寄りフランジ面に対して角
度を有して設けられてあってもよいが、第2図に示すよ
うに軸のフランジ寄り軸部14t」1、軸部寄りフラン
ジ面に対して角度を有する代υに、断面連続する弧全形
成していることが好寸しい。フランジ面に翼車片が当接
することによりフランジ面の基部に応力が作用するが、
この部分を清らかに接続することにより、応力集中を回
避する効果を有する。なお、第2図では中空部13が存
在するが、翼車片をかかるフランジ寄シ軸部14に対応
する形状として中空部をなくしても差しつかえない。
The flange-side shaft portion of the shaft may be provided at an angle with respect to the shaft-side flange surface, but as shown in FIG. It is preferable that an arc with a continuous cross section be formed entirely at an angle υ with respect to the plane. When the blade wheel comes into contact with the flange surface, stress is applied to the base of the flange surface.
By clearly connecting these parts, stress concentration can be avoided. Although the hollow portion 13 is present in FIG. 2, the hollow portion may be omitted by making the blade wheel piece have a shape corresponding to the flange abutment shaft portion 14.

翼車片および軸を構成するセラミックスは特には限定さ
れないが、窒化珪素質、炭化珪素質、ジルコニア質、ア
ルミナ質などが好ましく採用できる。また翼車片と軸と
は異なるセラミックス製であってもよいが、熱膨張差な
どが生じないように、同質であることが好ましい。
The ceramics constituting the blade wheel pieces and the shaft are not particularly limited, but silicon nitride, silicon carbide, zirconia, alumina, etc. can be preferably used. Further, the blade wheel piece and the shaft may be made of different ceramics, but it is preferable that they be made of the same material so as not to cause a difference in thermal expansion.

翼車押さえ30は金属などの利質で構成されてもよいが
、熱膨張差を少くし、またはなくすためにセラミックス
製、なかでも上述したセラミックス製であることが好ま
しい。スペーサも金属であってもよいが、セラミックス
製であることが好ましく、なかでも高断熱性のセラミッ
クス製、たとえばコージェライト質であることが望まし
い。
Although the impeller holder 30 may be made of a solid material such as metal, it is preferably made of ceramics, especially the above-mentioned ceramics, in order to reduce or eliminate the difference in thermal expansion. The spacer may also be made of metal, but is preferably made of ceramic, and is particularly preferably made of highly heat-insulating ceramic, such as cordierite.

以上に詳述した如く、本発明の翼車片はセラミックス製
翼車を有する大型の遠心型ファンを得るにおたり、大型
の翼車を一体成形するのに代えて小型の翼車片r成形す
ればよい利点を有する。こうした翼車片は成形・焼結が
容易であυ、成形・焼結時に欠陥が発生しがたく、゛ま
だ欠陥が発見された場合もしくは運転中に破損した場合
にはその翼車片のみを交換すればよく、交換も容易であ
る。さらに多数の翼を有する翼車を得るにあたっても互
いに同形の一種もしくは少数種の単純な形状の翼車片を
用意すればよく、量産効率も向上する。しかして本発明
の翼東片にあっては、上述の如き組み込み決が採用でき
るように、円筒部を具備し、または軸を含まないことが
望ましいものであるが、相互に接着するなど他の適宜な
組み込み法も可能であシ、しだがって軸を含む翼車片で
あってもよく、円筒部を有しない翼車片であってもよい
。また翼車片は射出成形法、鋳込成形法などにより一体
成形されてなることが生産性も向上して好ましいが、必
ずしも一体成形されてなくてもよい。
As detailed above, the blade wheel piece of the present invention is used to form a small blade wheel instead of integrally molding a large blade wheel in order to obtain a large centrifugal fan having a ceramic blade wheel. There are advantages to doing so. These blade wheels are easy to mold and sinter, and defects are unlikely to occur during molding and sintering.If defects are still found or if they are damaged during operation, only that blade wheel can be removed. All you have to do is replace it, and the replacement is easy. Furthermore, in order to obtain a blade wheel having a large number of blades, it is sufficient to prepare one type or a small number of types of simple-shaped blade wheel pieces having the same shape as each other, thereby improving mass production efficiency. However, it is preferable that the wing east piece of the present invention has a cylindrical part or does not include a shaft so that the above-mentioned assembly method can be adopted. Any suitable method of assembly is possible, and therefore the blade wheel may be a wheel piece that includes a shaft or a wheel piece that does not have a cylindrical part. Further, it is preferable that the blade wheel pieces be integrally molded by an injection molding method, a cast molding method, or the like, since this improves productivity, but it is not necessarily necessary to be integrally molded.

また本発明の遠心型ファンは上記のような利点をもつ翼
車片を採用できて有用であるのみならず、耐熱性、耐食
性に浸れ、さらに翼車片を堅確に一体化された翼車とし
て機能せしめる効果も有する。
In addition, the centrifugal fan of the present invention is not only useful because it can employ blade wheels having the above-mentioned advantages, but also has excellent heat resistance and corrosion resistance. It also has the effect of making it function as a.

なお上記においては主として遠心型ファンについて説明
したが、遠心型プロワ、遠心型コンプレッサ、遠心型タ
ービンなど他の遠心型ターボ機械にも適用できる。また
本発明は遠心型ターボ機械とそのための翼車片に特に好
適であるが、斜流型又は軸流型のターボ機械とそのため
の翼車片にも適用可能である。
Note that although the above description has mainly been given to centrifugal fans, the present invention can also be applied to other centrifugal turbomachines such as centrifugal blowers, centrifugal compressors, and centrifugal turbines. Although the present invention is particularly suitable for centrifugal turbomachines and blade wheels therefor, it is also applicable to mixed-flow or axial-flow turbomachines and blade wheels therefor.

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

第1図は本発明の翼車片の実施例の正面図(a)と断面
図(b)および別の実施例の断面図(c)である。 −第2図は本発明のターボ機械の実施例である遠心型フ
ァンの要部の上半断面図である。第5図(a) 、(b
) 、(C)は本発明のターボ機械に用いる翼車押さえ
のそれぞれ異なる実施例の断面図である。 10:軸 11:フランジ 20:、!R車21:円筒
部 22:主板 23:翼 24:翼車片 30:翼車押さえ 31:内向フランジ 52=外向フランジオf)司 (αン (λ4) 1 i3肩 −566− <C−)
FIG. 1 is a front view (a) and a sectional view (b) of an embodiment of a blade wheel piece of the present invention, and a sectional view (c) of another embodiment. - FIG. 2 is an upper half sectional view of the main part of a centrifugal fan which is an embodiment of the turbomachine of the present invention. Figure 5 (a), (b)
) and (C) are sectional views of different embodiments of the impeller holder used in the turbomachine of the present invention. 10: Shaft 11: Flange 20:,! R wheel 21: Cylindrical part 22: Main plate 23: Wing 24: Blade wheel piece 30: Wheel holder 31: Inward flange 52 = Outward flange f) (αn (λ4) 1 i3 shoulder -566- <C-)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、円筒体をなす翼車押さえ、セラミックス製の翼車片
、及びセラミックス製の軸を有1〜、該軸はフランジを
有し、該翼車片は円筒部を具備する翼車を放射状に複数
個に分割した形状であり、該翼車片を組み合わせて該翼
車を形成すると共に該翼車に該軸を嵌装して該フランジ
に突き合わせ、該翼車押さえに該円筒部を嵌装すると共
に該翼車押さえで該翼車片を軸に固定しであることを特
徴とするターボ機械。 2、軸のフランジ面は翼車当接側に斜傾してなシ、翼車
のフランジ当接面は該フランジ面に対応して斜傾してな
る特許請求の範囲第1項記載のターボ機械。 3、軸のフランジ寄シ軸部と軸部寄υフランジ面とは断
面連続する弧を形成している特許請求の範囲第1項又は
第2項記載のターボ機械。 4、翼車押さえは翼車背面に対応して当接する外向フラ
ンジを有する特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ
か記載のターボ機械。 5、翼車押さえは内向フランジを有する特許請求の範囲
第1項乃至第4項のいずれか記載のターボ機械。 6、翼車押さえを翼車押さえ抑圧手段にてフランジ側に
押圧してなる特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれ
か記載のターボ機械。 7、翼車を放射状に複数個に分割した形状であり、ター
ボ機械用であるセラミックス製の翼車片。 8、翼車片は一体成形されてなる特許請求の範囲第7項
記載の翼車片。
[Scope of Claims] 1. A blade wheel holder having a cylindrical body, a blade wheel piece made of ceramics, and a shaft made of ceramics. The blade wheel is divided radially into a plurality of pieces, and the blade wheel pieces are combined to form the blade wheel, and the shaft is fitted to the blade wheel and butted against the flange, and the blade wheel is pressed against the blade wheel holder. A turbomachine characterized in that the cylindrical portion is fitted and the blade wheel piece is fixed to the shaft by the blade wheel retainer. 2. The turbo according to claim 1, wherein the flange surface of the shaft is not obliquely inclined toward the impeller contact side, and the flange contact surface of the impeller is obliquely inclined corresponding to the flange surface. machine. 3. The turbomachine according to claim 1 or 2, wherein the flange protrusion shaft portion of the shaft and the shaft protrusion flange surface form a continuous arc in cross section. 4. The turbomachine according to any one of claims 1 to 3, wherein the blade wheel retainer has an outward flange that corresponds to and contacts the rear surface of the blade wheel. 5. The turbomachine according to any one of claims 1 to 4, wherein the impeller holder has an inward flange. 6. The turbomachine according to any one of claims 1 to 5, wherein the impeller presser is pressed toward the flange by a impeller presser suppressing means. 7. Ceramic blade wheel pieces for turbomachinery, which have a shape in which the blade wheel is divided radially into multiple pieces. 8. The blade wheel piece according to claim 7, wherein the blade wheel piece is integrally molded.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214300A (en) * 1986-03-14 1987-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotating body made of ceramics
JPWO2006043556A1 (en) * 2004-10-19 2008-05-22 株式会社小松製作所 Turbomachine, compressor impeller used in turbomachine, and method of manufacturing turbomachine
JP2008298287A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Nuovo Pignone Spa Fixing system for rotor of rotating fluid machine
JP2013513749A (en) * 2009-12-11 2013-04-22 ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ Impeller-complex ring for shaft fit
WO2013122000A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 三菱重工コンプレッサ株式会社 Impeller and rotating machine provided with same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214300A (en) * 1986-03-14 1987-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotating body made of ceramics
JPWO2006043556A1 (en) * 2004-10-19 2008-05-22 株式会社小松製作所 Turbomachine, compressor impeller used in turbomachine, and method of manufacturing turbomachine
JP2008298287A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Nuovo Pignone Spa Fixing system for rotor of rotating fluid machine
JP2013513749A (en) * 2009-12-11 2013-04-22 ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ Impeller-complex ring for shaft fit
WO2013122000A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 三菱重工コンプレッサ株式会社 Impeller and rotating machine provided with same
US20150198046A1 (en) * 2012-02-13 2015-07-16 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Impeller and rotating machine provided with same
US9951627B2 (en) 2012-02-13 2018-04-24 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Impeller and rotating machine provided with same
US11073020B2 (en) 2012-02-13 2021-07-27 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Impeller and rotating machine provided with same

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