JPS6035559B2 - 圧縮機の予旋回装置 - Google Patents
圧縮機の予旋回装置Info
- Publication number
- JPS6035559B2 JPS6035559B2 JP7896580A JP7896580A JPS6035559B2 JP S6035559 B2 JPS6035559 B2 JP S6035559B2 JP 7896580 A JP7896580 A JP 7896580A JP 7896580 A JP7896580 A JP 7896580A JP S6035559 B2 JPS6035559 B2 JP S6035559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- bell mouth
- gas
- compressor
- swirling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスタービンなどにおいて、圧縮機羽根車入口
において流入する気体に旋回を与えるための予旋回装置
に関する。
において流入する気体に旋回を与えるための予旋回装置
に関する。
従来の予旋回装置としては、例えば、第１図および第２
図に示すようなものがある。
図に示すようなものがある。
第１図は藤流形式とよばれ、第２図は半径流形式とよば
れるもので、共に羽根車１の入口部２での流入気体に旋
回を与え、羽根車１の運転範囲を広くしたり、アィドリ
ング時の圧縮機の回転数を高めておき、所要の回転数ま
での加速性能を改善するために、複数枚からなる案内羽
根３Ａまたは３８を用いている。
れるもので、共に羽根車１の入口部２での流入気体に旋
回を与え、羽根車１の運転範囲を広くしたり、アィドリ
ング時の圧縮機の回転数を高めておき、所要の回転数ま
での加速性能を改善するために、複数枚からなる案内羽
根３Ａまたは３８を用いている。
第１図の軸流形式においては案内羽根３Ａは羽根車１の
回転軸４を中心として円周上に等間隔で配設され、かつ
案内羽根３Ａは回転軸５を支点として回動するようにな
っており、軸万向（回転軸４に平行な方向）から流入す
る気体に旋回を与える。第２図の半径流形式においては
、案内羽根３Ｂは軸流形式と同様に複数枚並んでいるが
、半径流方向（回転軸４に直角な方向）から流入した気
体に旋回を与えるような装置となっている。しかしなが
ら、このような従来の予旋回装置にあっては、羽根車１
の回転軸４に対して案内羽根３Ａ、または３８と複数枚
軸対称に配設し、しかもそれぞれの案内羽根３Ａ，３８
が互いに等しい角度をもって動く構造となっていたため
、案内羽根３Ａ，３Ｂの可変機構が複雑で、しかも、案
内羽根３Ａ，３Ｂの形状が比較的加工の難しい翼形であ
ることから極めて高価なものであった、また、案内羽根
３Ａ，３Ｂは予旋回を与える必要がない高回転時でも、
高速気流の中におかれているため気流を乱して下流の羽
根車１に振動を与え、羽根車１が破損することもあった
。
回転軸４を中心として円周上に等間隔で配設され、かつ
案内羽根３Ａは回転軸５を支点として回動するようにな
っており、軸万向（回転軸４に平行な方向）から流入す
る気体に旋回を与える。第２図の半径流形式においては
、案内羽根３Ｂは軸流形式と同様に複数枚並んでいるが
、半径流方向（回転軸４に直角な方向）から流入した気
体に旋回を与えるような装置となっている。しかしなが
ら、このような従来の予旋回装置にあっては、羽根車１
の回転軸４に対して案内羽根３Ａ、または３８と複数枚
軸対称に配設し、しかもそれぞれの案内羽根３Ａ，３８
が互いに等しい角度をもって動く構造となっていたため
、案内羽根３Ａ，３Ｂの可変機構が複雑で、しかも、案
内羽根３Ａ，３Ｂの形状が比較的加工の難しい翼形であ
ることから極めて高価なものであった、また、案内羽根
３Ａ，３Ｂは予旋回を与える必要がない高回転時でも、
高速気流の中におかれているため気流を乱して下流の羽
根車１に振動を与え、羽根車１が破損することもあった
。
更にまた、案内羽根３Ａ，３Ｂの上流は全周から均一的
に気体を吸入できるような構造であることが要求される
が、従来装置ではこの要求を満たしていなかつた。本発
明は、このような従来の問題点に着目してなされたもの
で、流入気体に予旋回を与えるための複数の予旋回羽根
を組込んだベルマウス部を羽根車の敵方向に移動可能の
ごとくなし、予旋回が不要の場合には、ベルマウス部を
羽根車の方向に移動し、予旋回羽根を退避させて気体流
を乱さないようにすることにより、上記問題点を解決す
ることを目的としている。
に気体を吸入できるような構造であることが要求される
が、従来装置ではこの要求を満たしていなかつた。本発
明は、このような従来の問題点に着目してなされたもの
で、流入気体に予旋回を与えるための複数の予旋回羽根
を組込んだベルマウス部を羽根車の敵方向に移動可能の
ごとくなし、予旋回が不要の場合には、ベルマウス部を
羽根車の方向に移動し、予旋回羽根を退避させて気体流
を乱さないようにすることにより、上記問題点を解決す
ることを目的としている。
かかる目的を達成するために、本発明では、羽根車軸に
固着した羽根車の入口部に向けて羽根車の半径方向から
気体が流入する気体通路内に、羽根車軸に沿って羽根車
の方向に配列されたラッパ管形状をなす第１および第２
の壁部と第１および第２の壁部の間に配談された予旋回
羽根とを有するベルマウス部材を配設し、ベルマウス部
材を羽根車の入口部の周囲に競合させて羽根車軸の方向
に移動自在となし、流入気体に予旋回を付与するとき‘
ま、第２の壁部が羽根車の入口部の端部と一致するまで
ベルマウス部材を移動させ、予旋回を付与しないときに
は、第１の壁部が羽根車の入口部の端部と一致するまで
ベルマウス部を羽根車側に移動させるように構成する。
固着した羽根車の入口部に向けて羽根車の半径方向から
気体が流入する気体通路内に、羽根車軸に沿って羽根車
の方向に配列されたラッパ管形状をなす第１および第２
の壁部と第１および第２の壁部の間に配談された予旋回
羽根とを有するベルマウス部材を配設し、ベルマウス部
材を羽根車の入口部の周囲に競合させて羽根車軸の方向
に移動自在となし、流入気体に予旋回を付与するとき‘
ま、第２の壁部が羽根車の入口部の端部と一致するまで
ベルマウス部材を移動させ、予旋回を付与しないときに
は、第１の壁部が羽根車の入口部の端部と一致するまで
ベルマウス部を羽根車側に移動させるように構成する。
以下に図面に基づいて本発明を詳細に説明する。第３図
および第４図は本発明の−実施例を示し、ここで、１１
は圧縮機羽根車、１２は気体取入口１３から羽根車入口
部１４にまで気体を導くための気体通路である。
および第４図は本発明の−実施例を示し、ここで、１１
は圧縮機羽根車、１２は気体取入口１３から羽根車入口
部１４にまで気体を導くための気体通路である。
また、１５は気体通路１２を通って羽根車入口１４に導
かれる気体の流れを整えるためのベルマウス部であり、
ベルマウス部１５は、第３図に示すように、羽根車軸１
６の車由心をその中心線とした二重のラッパ管形状をな
し、ベルマゥス外壁１５Ａとベルマウス内壁１５Ｂとで
構成する。ベルマウス外壁１５Ａとベルマウス内壁１５
Ｂとの間には、第４図に示すように、複数個の予旋回羽
根１７を所定の間隔で、しかもベルマウス部１５の外周
部１５′がなす円の半径方向と所定の角度を持って取付
ける。また、このベルマウス部１５を、羽根車入口１４
を形成する円筒部１８の外周面１９に、ベルマウス部１
５の内周面２川こ沿って超動可能のごとく支持すると共
に、ベルマウス部１５をェアシリンダ２１の駆動軸２２
と連結しておき、それにより上述の摺動を制御する。第
３図において、羽根車軸１６より上半部に図示したベル
マウス部１５は、駆動軸２２を伸延して、予旋回羽根１
７と共に気体の流入路を形成する気体通路１２に突設ご
せた場合を示し、流入する気体の一部に予旋回を与える
。
かれる気体の流れを整えるためのベルマウス部であり、
ベルマウス部１５は、第３図に示すように、羽根車軸１
６の車由心をその中心線とした二重のラッパ管形状をな
し、ベルマゥス外壁１５Ａとベルマウス内壁１５Ｂとで
構成する。ベルマウス外壁１５Ａとベルマウス内壁１５
Ｂとの間には、第４図に示すように、複数個の予旋回羽
根１７を所定の間隔で、しかもベルマウス部１５の外周
部１５′がなす円の半径方向と所定の角度を持って取付
ける。また、このベルマウス部１５を、羽根車入口１４
を形成する円筒部１８の外周面１９に、ベルマウス部１
５の内周面２川こ沿って超動可能のごとく支持すると共
に、ベルマウス部１５をェアシリンダ２１の駆動軸２２
と連結しておき、それにより上述の摺動を制御する。第
３図において、羽根車軸１６より上半部に図示したベル
マウス部１５は、駆動軸２２を伸延して、予旋回羽根１
７と共に気体の流入路を形成する気体通路１２に突設ご
せた場合を示し、流入する気体の一部に予旋回を与える
。
また、第３図の羽根車軸１６より下半部に図示したベル
マウス部１５は、予旋回羽根１７と共にベルマウス部１
５を気体通路１２から退避させた場合を示し、ベルマウ
ス部１５を形成するベルマウス内壁１５Ｂの外周面１５
８と気体通路１２の内壁１２′とにより形成される通路
２３を介して整流された正常流ＮＦを羽根車に流入させ
る。次に、第３図および第４図に示した本発明予旋回装
置の動作および制御方法について説明する。
マウス部１５は、予旋回羽根１７と共にベルマウス部１
５を気体通路１２から退避させた場合を示し、ベルマウ
ス部１５を形成するベルマウス内壁１５Ｂの外周面１５
８と気体通路１２の内壁１２′とにより形成される通路
２３を介して整流された正常流ＮＦを羽根車に流入させ
る。次に、第３図および第４図に示した本発明予旋回装
置の動作および制御方法について説明する。
前述したように、アィドリング運転時等圧縮機の低回転
時において、これに流入する気体に予旋回を与えること
は、圧縮機のアィドリング回転数を高めて所要回転数ま
での加速性能を改善することができる。従って、アィド
リング運転時には、ェアシリンダ２１の第１流入ボート
に所定の気体圧力を送って駆動軸２２を伸延させ、ベル
マウス部１５を気体通路１２の方向へ突出させる。ベル
マウス部１５の内周面２０は円筒部１８の外周摺動面１
９上を摺動し、第３図に示すように、ベルマウス部１５
に介装した予旋回羽根１７を完全に円筒部１８の先端部
１８′より突出させる位置にまで移動させる。この状態
にあっては、気体取入口１３より流入した気体のうち、
気体通路の壁面１２′とベルマウス部１５のベルマウス
内壁１５Ｂの外周面１５８との間を通過する気体は正常
流ＮＦとなり、ベルマゥス部１５の外壁１５Ａと内壁１
５Ｂとの間に介装した予旋回羽根１７を通過する気体は
旋回流ＳＦとなり、羽根車入口１４ではこれらの２つの
合流した旋回流が得られ、この旋回流が圧縮機の羽根車
１１に流入する。しかして、圧縮機のアィドリング回転
数が高まり、加速性能が向上する。次いで、圧縮機の回
転数が高くなり、圧縮機出口の気体圧力が充分高い状態
となれば、もはや圧縮機に流入する気体に予旋回を与え
る必要がない。
時において、これに流入する気体に予旋回を与えること
は、圧縮機のアィドリング回転数を高めて所要回転数ま
での加速性能を改善することができる。従って、アィド
リング運転時には、ェアシリンダ２１の第１流入ボート
に所定の気体圧力を送って駆動軸２２を伸延させ、ベル
マウス部１５を気体通路１２の方向へ突出させる。ベル
マウス部１５の内周面２０は円筒部１８の外周摺動面１
９上を摺動し、第３図に示すように、ベルマウス部１５
に介装した予旋回羽根１７を完全に円筒部１８の先端部
１８′より突出させる位置にまで移動させる。この状態
にあっては、気体取入口１３より流入した気体のうち、
気体通路の壁面１２′とベルマウス部１５のベルマウス
内壁１５Ｂの外周面１５８との間を通過する気体は正常
流ＮＦとなり、ベルマゥス部１５の外壁１５Ａと内壁１
５Ｂとの間に介装した予旋回羽根１７を通過する気体は
旋回流ＳＦとなり、羽根車入口１４ではこれらの２つの
合流した旋回流が得られ、この旋回流が圧縮機の羽根車
１１に流入する。しかして、圧縮機のアィドリング回転
数が高まり、加速性能が向上する。次いで、圧縮機の回
転数が高くなり、圧縮機出口の気体圧力が充分高い状態
となれば、もはや圧縮機に流入する気体に予旋回を与え
る必要がない。
この状態では、むしろ、予旋回を与えることによって気
体流が阻害されて羽根車に振動が発生する等の弊害を生
じる塵もあるので、予旋回装置を流入空気路より退避さ
せる必要がある。そこで、圧縮機の回転数が十分高くな
ったときには、ェァシリンダ２１に送る気体圧力を、駆
動鰍２２が縮む方向の第２流入ボートに導くようにし、
駆動軸２２を介してベルマウス部１５を後退させ、予旋
回羽根１７を流入気体通路１２から退避させる。かくす
ることにより、ベルマウス部１５の内壁１５Ｂの内周端
１５Ｂ″は円筒部１８の先端部１８′まで後退し、ベル
マウス内壁１５Ｂの外周面１５Ｂ′と気体通路１２の壁
面１２′とで形成される流入通路２３を経由して、気体
取入口１３から羽根車入口１４に向って整流された正常
流ＮＦが流れる。また、逆に圧縮機の回転数が高回転か
ら低回転に移行した場合には、ベルマウス部１５が気体
通路１２に向けて突出し、流入気体の一部に再び予旋回
が与えられる。なお、ベルマウス部１５を気体通路１２
側に突出させ、あるいは退避させる制御は、ェアシリン
ダ２１の２つの流入ボートに気体圧力を供給する通路に
配置した方向切換弁により行うことができる。
体流が阻害されて羽根車に振動が発生する等の弊害を生
じる塵もあるので、予旋回装置を流入空気路より退避さ
せる必要がある。そこで、圧縮機の回転数が十分高くな
ったときには、ェァシリンダ２１に送る気体圧力を、駆
動鰍２２が縮む方向の第２流入ボートに導くようにし、
駆動軸２２を介してベルマウス部１５を後退させ、予旋
回羽根１７を流入気体通路１２から退避させる。かくす
ることにより、ベルマウス部１５の内壁１５Ｂの内周端
１５Ｂ″は円筒部１８の先端部１８′まで後退し、ベル
マウス内壁１５Ｂの外周面１５Ｂ′と気体通路１２の壁
面１２′とで形成される流入通路２３を経由して、気体
取入口１３から羽根車入口１４に向って整流された正常
流ＮＦが流れる。また、逆に圧縮機の回転数が高回転か
ら低回転に移行した場合には、ベルマウス部１５が気体
通路１２に向けて突出し、流入気体の一部に再び予旋回
が与えられる。なお、ベルマウス部１５を気体通路１２
側に突出させ、あるいは退避させる制御は、ェアシリン
ダ２１の２つの流入ボートに気体圧力を供給する通路に
配置した方向切換弁により行うことができる。
すなわち、圧縮機の回転数が低回転のときは、駆動軸２
２を伸延すべ〈第１流入ボートに気体圧力が導かれるよ
うにし、圧縮機の回転数が高回転のときは、駆動軸２２
を縮ませるべく第２流入ボートに気体圧力が導かれるよ
うにする。なお、ェアシリンダ２１に導く気体の圧力は
圧縮機出口の気体圧力となし、方向切換弁の切換えは圧
縮機の回転数を検知して行うものとする。また、この切
襖弁の切換えに際して、圧縮機の回転数と比例して変化
する所定部位の圧力等を検出してもよく、導く気体圧力
も他の部位の気体圧力を導いてもよいこと勿論である。
更にまた、ェアシリンダに代え、油圧シリンダその他の
アクチュェ−外こよりベルマウス部を駆動してもよいこ
ともまた勿論である。以上説明したように、本発明によ
れば、羽根車駆動軸に沿って移動自在に取付けたベルマ
ウス部材内に予旋回羽根を配設し、圧縮機の低回転城で
はこのベルマウス部材を羽根車に流入する気体適格に向
けて突出させ、圧縮機の高回転域では流入通路から退避
させる等、必要時のみ羽根車入口での気体流れに旋回を
与えるようにしたので、アィドリングから所定回転数ま
での圧縮機加速性能を向上することができると共に、高
回転域での気流の乱れがなくなり、従って、羽根車が振
動して損傷を起こす問題もなく、圧縮機の運転特性を著
しく向上させることができる。
２を伸延すべ〈第１流入ボートに気体圧力が導かれるよ
うにし、圧縮機の回転数が高回転のときは、駆動軸２２
を縮ませるべく第２流入ボートに気体圧力が導かれるよ
うにする。なお、ェアシリンダ２１に導く気体の圧力は
圧縮機出口の気体圧力となし、方向切換弁の切換えは圧
縮機の回転数を検知して行うものとする。また、この切
襖弁の切換えに際して、圧縮機の回転数と比例して変化
する所定部位の圧力等を検出してもよく、導く気体圧力
も他の部位の気体圧力を導いてもよいこと勿論である。
更にまた、ェアシリンダに代え、油圧シリンダその他の
アクチュェ−外こよりベルマウス部を駆動してもよいこ
ともまた勿論である。以上説明したように、本発明によ
れば、羽根車駆動軸に沿って移動自在に取付けたベルマ
ウス部材内に予旋回羽根を配設し、圧縮機の低回転城で
はこのベルマウス部材を羽根車に流入する気体適格に向
けて突出させ、圧縮機の高回転域では流入通路から退避
させる等、必要時のみ羽根車入口での気体流れに旋回を
与えるようにしたので、アィドリングから所定回転数ま
での圧縮機加速性能を向上することができると共に、高
回転域での気流の乱れがなくなり、従って、羽根車が振
動して損傷を起こす問題もなく、圧縮機の運転特性を著
しく向上させることができる。
第１図は従来の軸流形予旋回装置の構成を示す断面図、
第２図は従釆の半径流形予旋回装置の構成を示す断面図
、第３図は本発明予旋回装置の構成と作動状態を示す断
面図、第４図はその正面図である。 １…・・・羽根車、２…・・・入口部、３Ａ，３Ｂ……
案内羽根、４・・・・・・羽根車回転軸、５・・・・・
・案内羽根回転軸、１１・・・・・・羽根車、１２・・
・・・・気体通路、１２′・・・・・・通路内壁、１３
・・…・気体取入口、１４・・・・・・羽根車入口、１
５・…・・ベルマゥス部、１５′……ベルマウス外周部
、１５Ａ・・・・・・ベルマウス外壁、１５Ｂ・・・…
ベルマウス内壁、１５６・・…・ベルマウス内壁外周面
、１５Ｂ″……内壁内周端、１６・…・・軸心、１７・
・・…予旋回羽根、１８・・・・・・円筒部、１８′…
…円筒部先端、１９・・・・・・円筒外周面、２０・・
・・・・ベルマウス内周面、２１・・・・・・ェアシリ
ンダ、２２・・・・・・駆動軸、ＮＦ・・・・・・正常
流、ＳＦ・・・…旋回流。 第１図 第２図 第３図 第４図
第２図は従釆の半径流形予旋回装置の構成を示す断面図
、第３図は本発明予旋回装置の構成と作動状態を示す断
面図、第４図はその正面図である。 １…・・・羽根車、２…・・・入口部、３Ａ，３Ｂ……
案内羽根、４・・・・・・羽根車回転軸、５・・・・・
・案内羽根回転軸、１１・・・・・・羽根車、１２・・
・・・・気体通路、１２′・・・・・・通路内壁、１３
・・…・気体取入口、１４・・・・・・羽根車入口、１
５・…・・ベルマゥス部、１５′……ベルマウス外周部
、１５Ａ・・・・・・ベルマウス外壁、１５Ｂ・・・…
ベルマウス内壁、１５６・・…・ベルマウス内壁外周面
、１５Ｂ″……内壁内周端、１６・…・・軸心、１７・
・・…予旋回羽根、１８・・・・・・円筒部、１８′…
…円筒部先端、１９・・・・・・円筒外周面、２０・・
・・・・ベルマウス内周面、２１・・・・・・ェアシリ
ンダ、２２・・・・・・駆動軸、ＮＦ・・・・・・正常
流、ＳＦ・・・…旋回流。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 羽根車軸に固着した羽根車の入口部に向けて前記羽
根車の半径方向から気体が流入する気体通路内に、前記
羽根車軸に沿つて前記羽根車の方向に配列されたラツパ
管形状をなす第１および第２の壁部と該第１および第２
の壁部の間に配設された予旋回羽根とを有するベルマウ
ス部材を配設し、該ベルマウス部材を前記羽根車の入口
部の周囲に嵌合させて前記羽根車軸の方向に移動自在と
なし、流入気体に予旋回を付与するときは、前記第２の
壁部が前記羽根車の入口部の端部と一致するまで前記ベ
ルマウス部材を移動させ、予旋回を付与しないときには
、前記第１の壁部が前記羽根車の入口部の端部と一致す
るまで前記ベルマウス部を前記羽根車側に移動させるよ
うに構成したことを特徴とする圧縮機の予旋回装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の圧縮機の予旋回装置に
おいて、前記ベルマウス部材を、エアシリンダにより移
動可能となし、前記エアシリンダの収縮を圧縮機の回転
数によつて制御するようにしたことを特徴とする圧縮機
の予旋回装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7896580A JPS6035559B2 (ja) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | 圧縮機の予旋回装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7896580A JPS6035559B2 (ja) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | 圧縮機の予旋回装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS575600A JPS575600A (en) | 1982-01-12 |
| JPS6035559B2 true JPS6035559B2 (ja) | 1985-08-15 |
Family
ID=13676603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7896580A Expired JPS6035559B2 (ja) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | 圧縮機の予旋回装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035559B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628660U (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-19 | ||
| JPS628659U (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-19 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4470256A (en) * | 1981-12-22 | 1984-09-11 | The Garrett Corporation | Fluid compressor |
| JPS6079199A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-04 | プロイズヴオドストベンノエ オビエジニエニイエ“ネーフスキー ザヴオド”イーメニ ヴイ・アイ・レーニナ | 遠心圧縮機 |
-
1980
- 1980-06-13 JP JP7896580A patent/JPS6035559B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628660U (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-19 | ||
| JPS628659U (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS575600A (en) | 1982-01-12 |
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