JPS6140499A - コンプレツサ流入口用案内羽根装置 - 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】 この発明は、調藍自在に挿入および引込み可能なコンプ
レッサ流入口用案内羽根装置に関する。

翼付きロータシャフトを有するコンプレッサの所定動力
条件での効率を改善するためには、−案内羽根がコンプ
レッサの流入口通路に設けられる。この羽根は流入空気
流を所定の渦巻形状またに衝突角度でロータ具に当たる
ように送υ、前記流動体からロータシャフトへ最適条件
でエネルギーを移転させるようになっている。これらの
羽根は通常、流入口通路の全幅を横切って延びておシ、
異なる負荷条件下では引込められて、そのような条件に
関してコンプレッサの運転状態を適合させるために、渦
巻形状を変化させるようになっている。通常の引込め自
在の流入口案内羽根の引込めは、一般に制御ユニットに
より操作される機械的な伝動装置により達成されている
。

流入口案内羽根の効率は、流入流動体に対する羽根の衝
突角度と、コンプレッサの運転負荷水準とに依存してい
る。おる形状のコンプレッサ流入口の全体的効率は、流
入口通路のうちの最も高い割合の質量流量を有する部位
のみに延びる案内羽根を利用することにより、増大する
ことができる。しかし、羽根が流入口通路を横切って一
部にのみ挿入された場合は、羽根本体の先端周囲におけ
る流入流体の循環により損失が生じ、これが効率を低下
させることになる。

したがってこの発明の主目的は、コンブレツサ用の引込
め自在の流入口案内羽根の有効運転範囲を拡大すること
である。

１だ、この発明の目的は、ロータの有効運転範囲を拡大
すると共に、ロータの安定的な運転範囲を拡大するよう
にした、コンプレッサ用の調整自在な流入口案内羽根を
提供することでおる。

この発明の前述ならびに他の目的は、ここに図示され説
明されるように、この発明の目的にしたがって、流動通
路を画定する流入口覆い体と流出口マニホルドを有する
コンプレッサの流入口内へ、調整自在に案内羽根を挿入
および引込めることができるようにした流入口案内羽根
装置により達成される。この発明の流入口案内羽根装置
は、流動通路の高質量流量領域に隣接する流入口覆い体
に設けられた開口、長手方向軸心を有する羽根本体でお
って、その長さが前記開口の位置において、前記流動通
路の横断幅よ）小さい羽根本体、前記開口を介しかつ前
記高質量流量領域内へ、前記羽根の軸心方向において前
記羽根本体を制御状態で挿入および引込めを行なう装置
、前記流入口覆い体において、前記羽根本体の下流０Ｉ
ＩＩｌ廿その長手方向軸心の回りに、かつ羽根本体の上
流側の流動方向に対して、流体の流動方向を制御状態で
変化させる装置、および前記覆い体内で前記羽根本体の
端部の局凹における流入空気流の循環を減少させる装置
、を備えている。

流入口覆い体の開口を介して羽根本体を制御自在に挿入
および引込めさせる装置は、流出口マニホルド圧力に応
答すると共に、空気圧ノ（ルブにより操作されるスプリ
ング偏倚プランジャーを包含していることが好ましい。

流動方向を１ｔｉｌＪ御自在に変化させる装置は、流入
口覆い体により包囲される流入口通路の流動に対して、
引込め自在の羽根本体の衝突角度を変化させる装置を包
含し、さらに羽根本体の一端に連結されたプランジャー
と、前記プランジャーを包囲すると共に円周方向に可変
位前決め可能なプランジャースリーブ：とを包含するこ
とが好ましい。プランジャーは、覆い体の７ランク部内
で継続的に回転することができる、プランジャースリー
ブの側部に長手方向に摺動自在に係合している。また、
衝突角度は２つの所定角度の一方に断続的に設定するこ
とができるか、あるいは流入口覆い体内での羽根本体の
挿入度合いと共に、連続的に変化させることができる。

羽根本体周囲での流入空気流の再循環を減少させる装置
は、流入口通路内において羽根本体の端部に連結された
小翼部を包含することが好ましい。

明細書に付属すると共に、その一部を構成する図面はこ
の発明の複数の実施例を示しておシ、また記載内容と共
にこの発明の詳細な説明している。

図面に示されたこの発明の好ましい実施例を詳細に説明
することにする。

種々の実施例を説明するにあたシ、類似機能を有する部
片は、数字の終シの２桁に同一数字を有しており、また
最上位の数字はその部片が図示されている図面名称と同
一の数字を有している。

第１ａ図において、ガス状流体たとえば空気の圧力を増
大するために利用される、ラジアル型コンプレッサの流
入口断面が総体的に示されている。コンプレッサは、流
入ガス用の流入口流動通路１０２を画定する流入口覆い
体１００；回転軸心１０４、複数のロータｇ１０５、お
よびロータ流出口１０６を有するロータ１０３；および
概略的に１０８で示される圧縮ガスを受容するための流
出口マニホルドを備えている。

コンプレッサは単一流入口（図示されたもの）または複
流入口（図示しない）を備えることができる。

流入口覆い体１００は流入口覆い偉人口部１０９を有す
る型式のもので、この入口部１０９はロータ軸心１０４
に対して総体的に直角方向を向いている。流入口覆い休
出口部１１０はロータ軸心１０４に対して総体的に平行
に向いていると共に、ロータ翼１０５に対して直ぐに隣
接している。したがって、流入口覆い体１００は半径方
向の入口部１ｏ９と軸心方向の出口部１１０を有するも
のと言うことができる。覆い体部分１０９および１１０
は滑らがな曲面部分たとえば中間部分１１１により連結
されている。

以後説明されるこの発明は、固定羽根１１２のように覆
い体流入口付近に位置すると共に、一定の衝突角度を有
し、かつ流入ガスに対して初期渦巻き度を付与する上流
側羽根を有する流入口覆い体形態のものに、特に有用で
ある。固定羽根１１２がたとえばこの発明にょシ形成さ
れた、可変形状の分離された下流側流入口案内羽根と組
合わせて利用される時は、コンプレッサのガス質量流量
は米国特許第４，４２８，７１４号明細省に説明される
ように制御できる。

この発明において、流入口案内羽根装置は、長手方向軸
心を有する羽根本体を包含している。

ここでは、第１ａ図に総体的に１１４で示される流入口
案内羽根装置は、長手方向軸心１１１を有する羽根本体
１１６と、流入口流動通路１０２内に位置され得る内端
部１１８とを包含している。羽根本体１１６は長手方向
軸心１１７に沿って十分な本体長さを有しており、それ
により羽根本体１１６が、流入口流動通路の幅の大部分
をカバーする距離まで、流入口流動通路内へ伸長され得
るようになっている。しかし、羽根本体１１６の長さは
、この本体１１６を流入口流動通路内へ最大に挿入した
場合に、覆い体１００の壁に接触または近接するような
長さは有していない。図示しないが、羽根本体１１６の
断面形状は当業者にとって明らかなように、空気力学的
輪郭を有している。

さらにこの発明において、流入口覆い体の流入口流動通
路の領域に隣接する位置で、流入１０流動通路を横切る
単位距離当シ最高の割合の質量流量を有する部位に、開
口が設けられており、羽根本体を高率質量流量の領域内
へ挿入および後退（引込め）できるようにしている。こ
こでは、現状形の流入口流動通路１０２が、第１ａ図に
示されるコンプレッサの軸心方向中心線１０４から最遠
部に設けられた壁に沿って、流人質量流量の大部分を受
入れるようになっている。ここでは、流入口覆い体１０
０１−ｉ’、その出口部１１０のロータ軸心１０４がら
最遠部位に設けられた開口１２０を包含している。開口
１２０の中実軸心は羽根本体の長手方向中実軸心１１７
と一致している。さらに、２つ以上の羽根本体１１６お
よび対応開口１２０が、覆い体１００の環状出口部１１
０の周縁に隔置されて、複数の流入口案内羽根装置１１
４に適応できるようになっている。

この発明の流入口案内羽根装置において、羽根本体を流
入口覆い体の開口を介して、′羽根本体の細心方向に、
したがって流動通路の高質量流量領域内および領域外へ
、制御自在に挿入および後退させる装置が設けられてい
る。圧力供給源の機能を有するコンプレッサ流出口マニ
ホルドに関して、挿入および後退装置が挿入度とコンプ
レッサ流出口圧力（ｃＤＰ）との間に、所定範囲のコン
プレッサ流出口圧力にわたって連続的に関連づけること
ができる。挿入および後退装置は所定範囲のコンプレッ
サ流出口圧力にわたって、羽根本体を最大長さにわたっ
て挿入するか、羽根本体を完全に後退させるように構成
することもできる。

ここでは、第１ａ図に示されるように、制御自在な挿入
および後退装置は、羽根本体プランジャー１２２、羽根
本体プランジャー用シリンダ１２３、偏倚力装置（後述
する）、およびプランジャー作動圧力室１２４であって
、コンプレッサ流出口マニホルド１０Ｂに連通ずる圧力
ライン１２５を介して、コンプレッサ流出口圧力によ）
加圧される圧力室１２４を包含している。

羽根プランジャー１２２は、流入口通路１０２外部で羽
根本体１１６の端部（第１ａ図の範囲外）に取付けられ
ている。プランジャー１２２は羽根本体プランジャー用
シリンダ１２３にょシ一部包囲されておシ、このシリン
ダ１２３は円筒形の側スリーブ部１２６と、閉鎖端に対
面する開口端とを備えている。覆い体１００の側フラン
ジ部１２８はプランジャー用シリンダ１２３を受容する
形状を有しており、シリンダ１２３は環状保持円板１２
９により９１１１フランジ１２８内に保持されている。

プランジャー１２２は、シリンダ１２３の側スリーブ１
２６に摺動自在に係合する横部分１３０を備えている。

シリンダ１２３の開口端は、プランジャー用シリンダ１
２３の長手方向中実軸心が、羽根本体軸心１１γおよび
開口１２０の中実軸心と整合する位置で、覆い体１００
の環状端部フランジ部１３２に保持されている。

プランジャー作動圧力室１２４は、羽根本体の軸心１１
７の方向に沿う羽根本体プランジャー１２２の移動を調
整すると共に、覆い体１００の端部フランジ部１３２と
、側スリーブ１２６と、プランジャー１２２の側スリー
ブ１２６および端部フランジ部１３２に対面する部分と
により、シリンダ１２３の開口端付近に形成されている
。圧力ライン１２５がコンプレッサ流出口マニホルド１
０８から、環状端部フランジ部°１３２における覆い体
１００を介して延長して、圧力室１２４に連通している
。こうして圧力室１２４は常時、コンプレッサ流出口圧
力に維持されており、プランジャー１２２に対して補償
力が適用されている。

この発明において、偏倚力装置が設けられて、プランジ
ャー作動圧力基によりプランジャーに適用される圧力に
抗して、プランジャーに力を適用するようになっている
。ここでは第１ｍ図に示されるように、偏倚力装置は少
なくとも一つの羽根プランジャー偏倚スプリング１３４
を包含しておυ、このスプリング１３４は羽根プランジ
ャー用シリンダ１２３の閉鎖端の内面と、プランジャー
１２２の対向面との間に配置されている。各スプリング
１３４は、コンプレッサ流出口マニホルド１０８、圧力
ライン１２５および圧力室１２４を介して羽根本体プラ
ンジャー１２２に適用されるコンプレッサ流出口圧力に
抗して、偏倚力を提供している。したがって、第１の所
定値を有するコンプレッサ流出口圧力より低圧において
は、羽根本体１１６は流入口通路１０２内へ完全に挿入
される。この第１の所定値よりＣＤＰが高圧の場合は、
羽根本体プランジャー１２２に作用するＣＤＰＯ力が大
きくなシ、各羽根プランジャー偏倚スプリング１３４の
圧縮を開始し、羽根本体１１６を一部引込めさせる。Ｃ
ＤＰが第２の所定値（第１の所定値より高い）より高圧
の場合は、羽根本体１１６Ｖｉ流入流入路１０２内から
完全に引込めら灼る。羽根本体１１６が完全に引込めら
れるコンプレッサ流出口圧力値は、各偏倚スプリング１
３４の累積力定数に依存する。

この発明の第１ａ図の実施例は、コンプレッサ流出口圧
力およびグラ／ジャー偏倚スプリングの感度にしたがっ
て、連続的な挿入および後退を提供している。最低運転
動力状態において羽根は流入口通路１０２内へ完全に挿
入されると共に、所定の部分動力値より高い動力におけ
る運転時は、羽根は完全に引込められる。羽根が完全に
引込められるこの所定の部分動力値と最低運転動力値と
の間の動力値において、羽根はその程度を変えながら部
分的に挿入される。

この発明の連続可変挿入および後退実施例において、各
羽根は第１ａ図に示されるように、部分負荷において流
入口通路１０２内に完全に没入させることができる。よ
り高い所定値を有するコンプレッサ流出口圧力において
羽根本体を完全に挿入し、かつよυ低い運転動力値にお
いて完全に引込めることができるように、第１ａ図に示
される連続制御自在な可変挿入および後退装置の変形実
施例が利用される。このような第１＆図の実施例の変形
実施例は第２図に示されておシ、そこでは各羽根プラン
ジャー偏倚スプリング２３４が、覆い体２００の端部フ
ランジ部２３２と羽根本体プランジャー２２２の対向面
との間に配置されている。圧力ライン２２５が羽根プラ
ンジャー作動圧力室２２４に取付けられておシ、この圧
力室２２４はシリンダ２２３の閉鎖端の内面と、側スリ
ーブ２２６の一部と、シリンダ２２３の閉鎖端と側スリ
ーブ２２６に対面するプランジャー２２２の面との間に
形成されている。第１の所定値より低いＣＤＰにおいて
は、羽根本体２１６は第２図に示されるように、完全に
引込められている。第２の所定値を越えるＣＤＰ　（第
１の所定値より高い）においては、羽根本体２１６は第
２図の実施例に関して、流動通ＩＩ！３２０２内へ完全
に挿入される。

第１および第２の所定値間のＣＤＰ値においては、羽根
本体２１Ｇは程度を変えながら、流動通路２０２内へ部
分的に挿入される。したがって、羽根本体２１６の最大
長さが、より高い負荷において挿入され、また、より低
い負荷においては完全に引込められると共に、コンプレ
ッサ流出口圧力値にしたがって、連続的に程度を可変に
した羽根本体２１６の挿入および後退が提供される。

より高い所定値のＣＤＰにおいて羽根本体４１６の最大
長さを挿入させるこの発明の別の実施例が第４図に示さ
れておυ、詳細は後述する。

第１ａおよび２図の実施例に示される、羽根本体の連続
的な可変挿入および後退に加えて、この発明において断
続的に羽根本体を挿入および後退させることも可能であ
る。Ｉｇｒ絖的挿入および後退実施例においては、一つ
の所定のコンプレッサ流出圧力値の、下方で最大羽根本
体長さが完全に挿入されると共に、前記圧力値の上方で
羽根本体は完全に引込められるようになっておシ、他の
ＣＤＰ値において部分的な挿入度合いが達成されること
はない。これは、いわゆるオン／オフモードの羽根本体
挿入および後退形態をもたらすものである。

この発明において、羽根本体グラ／ジャー作動圧力室と
圧力供給源を圧力ラインを介して連結するパルプ装置が
設けられている。パルプ装置は、所定値よυ大きい供給
源圧力に対してのみ前記連結をもたらすようになってい
る。ここでは第３＆図に示されるように、第１空気圧パ
ルプ３３６ｄＥｇｌパルププランジャー３３７を包含し
ておシ、このプランジャー３３７は第３ａ図において、
パルプ３３６内で左から右へ、そして右から左へ可動の
単一線により概略的に示されている。第３ａ図に示され
るように、第１ボー）３３ｍと第５ポート３４５とは、
圧力ライン３２５を介してコンプレッサ流出ロブニホル
ド３０８から最初に加′圧される。コンプレッサ流出口
圧力が増大すると、プランジャー３３７は第３ａ図にお
いて、Ｆｌ整自在なスプリング３３８の負荷に抗して左
方向に徐々に移動する。

コンプレッサ流出口圧力が第１所定値に到達すると、プ
ランジャー３３７は圧力調整装置を取りはずし、第１ボ
ート３３９寡が第２ボート３４３・を介して第３ボート
３４１に連結でれて、第２空気圧パルプ３４３内の第２
バルブプランジヤー３４２が第３ａ図において左方向に
移動して、第４ボート３４４と第５７Ｊ′−ト３４５と
の間の連結が瞬間的に開かれる。一度この状態が達成さ
れると、コンプレッサ流出口圧力全体が圧力ライン３２
５を介して、羽根プランジャー作動圧力室３２４へ導入
されて、羽根本体プランジャー３２２が各羽根プランジ
ャー偏倚スプリング３３４の小負荷に抗して、その行程
全体にわたって移動し、用いられる案内羽根装置の実施
例にしたがって、羽根本体３１６が挿入または後退され
る。＠３ａ図に示される実施例においては、羽根本体３
１６の完全な引込みが行なわれる。

ＣＤＰが第３ａ図の実施例の第１所定値から低下すると
、プランジャー３３７はその最初の位置へ戻るように、
右方向に徐々に移動し、その際ボート３３’？１１，３
４０および３４１間の連結状態は維持されている。ＣＤ
Ｐが第２所定圧力値（第１所定圧力値のＣＤＰより低い
）に到達すると、第１および第２ボート３３層および３
４０間の連結状態は遮断され；第２ボート３４０と第６
ボート３４６との間の連結が確立され、大気ヘベントさ
れる。それから第２空気圧パル７”３４３のパルププラ
ンジャー３４２が、第４および第５ボート３４４および
３４５間の連結状態を遮断し、第４ボート３４４および
第７ボート３４７間の連結を確立し、大気へ開放される
。圧力ライン３２５および作動圧力室３２４を介してバ
ルブプランジャー３２２に作用する圧力は、それから大
気圧まで降下し、羽根プランジャー３２２は偏倚スプリ
ング３３４の負荷により部分負荷位置へ戻シ移動し、羽
根本体３１６の最大長さが流動通路３０２内へ挿入され
る。偏倚スプリング３３４の力定数は、この大気圧状態
でスプリング３３４により作用される力が、羽根プラン
ジャー３２２が流入口通路３０２内へ最大長さ挿入され
る、部分負荷位置へ戻シ移動する時に、摩擦力にちょう
ど打勝つような大きさになるように選定される。

ここでは第４，５および６図に示されるように、流動通
路の優勢流量領域内に前記開口を介して、羽根本体を断
続的に制御自在に挿入および後退させる装置の別の夾施
例は、ヌブリング偏倚される羽根プランジャー４２２の
一端に配置される長手方向にリプを形成された横部分４
３０に対して、それを包囲すると共にｍ動自在に連結さ
れたプランジャー用シリンダ４２３と、環状圧力プリナ
ム４５ｏ２よび羽根プランジャー作動圧力室４２４間に
連通ずる第１圧カ通路４４８と、２重圧力作動パルプ４
５２と、コンプレッサ流出口マニホルド４０Ｂとを包含
している。

プランジャー用シリンダ４２３はその内面に、複数の長
手方向に延びるリプ４５４を備えており、羽根プランジ
ャー４２２の横部分４３０の外面または円周面に設けら
れた、対応する複数の長手方向に延びるリプ４５５に係
合している。

プランジャー４２２が羽根本体の軸心４１７の方向にお
いて長手方向に移動すると、リプ４５５はプランジャー
用シリンダ４２３の対応リプ４５４を摺動移動すると共
に、覆い体４００の側フランジ部４２８内では長手方向
に移動する　　　　：ことができない。

環状圧力プリナム４５０は第１通路４４８を介して、羽
根本体４１６の羽根プランジャー４２２の羽根プランジ
ャー作動圧力室４２４へ連結されている。２重圧力作動
パルプ４５２は、現状圧カブリナム４５０の加圧状態を
制御する。

第４図に概略的に示されるバルブ４５２はコンプレッサ
流出口圧力に応答して作動すると共に、通常は良く知ら
れるように、平行に配置された一対のバルブを包含して
いる。この平行バルブ装置における第１所定値のＣＤＰ
において、平行バルブの一方が開放されて、コンプレッ
サ流出口マニホルド４０８と環状圧カブリナム４５０と
の間が連通される。この第１所定値のＣＤＰにおいて、
第１述通通路４４８を介して環状圧カブ、リナム４５０
に連通している羽根プランジャー作動圧力室４２４は、
前記所定の第１　ＣＤＰ値において加圧される。この第
１所定値のＣＤＰにおいて、羽根本体プランジャー４２
２は羽根本体の軸心４１７の長手方向に沿って移動して
、プランジャー偏倚スプリング４３４の保持力に完全に
打勝ち、羽根本体４１６の最大長さが流動通路４０２内
へ挿入される。ＣＤＰが第１所定値より低い場合、バル
ブ４５２は圧カブリナム４５０とコンプレッサ流出口マ
ニホルド４０８を連結することはない。したがって、圧
力ブリナム４５０と圧力室４２４とは、第１所定値より
低いＣＤＰ値に対しては、大気圧に保持される。

この発明において、流入口案内羽根装置は流入口覆い体
内での、羽根本体の上流側の流動方向に対して、羽根本
体の下流側の流体の流動方向を制御自在に変動させる装
量をも包含している。ここでは第１８およびｌｂ図に示
されるように、流動方向変動装置は、羽根本体プランジ
ャーを長手方向羽根本体軸心の回りに回転することによ
り、羽根本体の角度を変動させる装置を包含している。

さらにここでは第１ａおよび１ｂ図に示されるように、
羽根本体の衝突角度を変動させる装置は、羽根本体の軸
心１１７の方向に沿って側スリーブ１２６内に設けられ
た螺旋曲線溝１５８を包含している。この実施例におい
て、羽根プランジャー用シリンダ１２３は止めねじ１６
０により、覆い体の側７ランジ部１２Ｂに対して、羽根
本体の軸心１１７の回フに回転できないようにされてい
る。第１ａ図に示されるように、ビン１５５が羽根本体
プランジャー１２２の横部分１３０から、羽根本体の軸
心１１γに対して横方向に延びている。ピン１５５は溝
１５８に対して摺動自在に係合して羽根プランジャー用
シリンダ１２３と羽根プランジャー１２２との間、した
がってそこに取付けられた羽根本体１１６との間の相対
回転を、特定の軸心方向挿入位置で防止するようになっ
ている。しかし、溝１５８は第１ｂ図に示されるように
曲がっているから、羽根１１６の衝突角度は挿入深さと
共に変動し、１ｆｃ羽根本体１１６の衝突角度と挿入深
さとの間に限定きれた関係な予；め決定することが可能
である。止めねじ１６０は手動で取はずして、プランジ
ャー用シリンダ１２３を回転させ、それから止めねじ１
６０を締付けることにより、コ／プレツザと流入口案内
羽根との初期キャリブレーションを行なうことができる
。

羽根本体の衝突角度を制御自在に変動させる別の装置を
有するこの発明の別の実施例が、第３８および３ｂ図に
示されている。ここでは衝突角度を制御自在に変動させ
る装置は、羽根本体プランジャー用シリンダと調和して
羽根本体の長手方向軸心の回りに、羽根本体プランジャ
ーを回転させる装置と、羽根本体の長手方向軸心の回り
にプランジャー用シリンダの円周位置を選択的に変動さ
せる装置とを包含している。

羽根本体の長手方向軸心の回りにプランジャー用シリン
ダの円周位置を、連続的かつ選択的に変動させる装置は
、羽根プランジャー用シリンダを回転するように作動的
に連結された伝達装置（後述する）と、伝達装置を駆動
する空気圧または流体圧作動装置とを包含している。

ここでは第３ａ図に示されるように、伝達装置はベベル
ギア・セグメント３６２と、同期リング３６４とを包含
している。羽根プランジャー用シリンダ３２３は覆い体
側フランジ部３２８において、羽根本体軸心３１７０回
りに意図的に回転自在とされている。ベベルギア・セグ
メント３６２は一端において、羽根本体３１６から離れ
て設けられたプランジャー用シリンダ３２３の閉鎖端に
取付けられると共に、他端において同期リング３６４に
かみ合っている。ギアセグメ’２　）　３６２と同期リ
ング３６４との間の相互作用状態は、第３ａ図に３６８
で示される破線によル表わされている。ベベルギア・国
グメント３６２の回転軸心は、羽根本体軸心３１７と一
致している。同期リング３６４の回ブ 転軸心は、コンブレラ中ロータ軸心３０４でおる。

ここでは、伝達装置を駆動する空気圧または流体圧作動
装置は、空気圧または流体圧アクチュエータ３６６（第
３ａ図に概略的に示されている）を包含している。アク
チュエータ３６６は覆い体３００の環状ベアリング面３
７０上で、同期リング３６４をｉｌｉ制御すると共にそ
れを回転させる。アクチュエータ３６６の、リング３６
４とのかみ合いにより回転運動を伝達する伝達部分は、
第３ａ図に概略的に表わされると共に、３７２により示
されている。伝達部分３７２と同期リング３６４との相
互作用関係は第３＆図において、３７３で示される破線
により表わされて諭る。

アクチュエータ３６６は、コンプレッサ性能パラメータ
の一つまたはそれ以上のもの、たとエバコンプレッサロ
ータ速度、コンプレッサ流出口圧力、サイクル温度、等
にしプヒがって制御される。こうして、衝突角度制御装
置は所望の性能パラメータの所定値にしたがって、流入
口覆い体３００に対してシリンダ３２３の円周位置を変
動させるように作動され得る。たとえば、衝突角度制御
装置は回転伝達部３７２により流出口マニホルド圧力に
応答して、同期リング３６４をロータ軸心３０４の回υ
に回転させるようになっている。リング３６４がロータ
軸心３０４０回如に回転する場合、ベベルギア・セグメ
ント３６２は相互作用線３６８に沿ってリング３６４と
共働し、したがってベベルギア３６２が羽根軸心３１７
の回りに回転する。羽根プランジャー用シリンダ３２３
はベベルギア・セグメント３６２と調和して回転して、
覆い体側７ランジ部３２８に対して、羽根プランジャー
用シリンダの側部スリーブ３２６、したがって溝３５８
（第３ｂ図）の円周位置を変動させるようになっている
。

ここではＺ　３　ａおよび３ｂ図において、プランジャ
ー用シリンダと調和して羽根本体プランジャーを回転さ
せる装置は、プランジャー用シリンダ３２３の側部スリ
ーブ３２６に真直ぐの長手方向溝３５８を包含しておシ
、この溝３５８は羽根本体プランジャー３２２の横部分
３３０から横方向に延びるリプ３５５に摺動自在に係合
している。溝３５８の円周位置が前述のように変動する
から、そこにビン３５５を介して係合する羽根本体プラ
ンジャー３２２は回転して、羽根本体３１６の衝突角度
が変動される。さらニ、アクチュエータ３６６を、コン
プレッサの運転圧力から独立して制御される圧力供給源
に連結することにより、匹敵する結果を達成することが
できる。

第３ａ図に示される衝突角度を制御自在に変動させる特
定の装置は、第１ｎおよび２図に示される連続挿入およ
び後退装置と組合わせて利用することができる。第３ｂ
図において溝３５８が式直ぐで、羽根本体３１６の軸心
３１７に平行であるように図示されているが、溝３５８
は溝１５８について第１ｂ図に示されるように曲線状に
形成することができる。

この発明において、羽根本体の衝突角度を羽根１！ＩＩ
＋心の回りに制御自在に変動させて、任意の時に、挿入
てれた羽根に関してあらゆる流動形態に対して、２つの
可能な衝突角度のうちの一つだけが流入する流動体に対
し、て与えるようにする装置が設けられている。ここで
は第４図に　　　□示されるように、プランジャーをプ
ランジャー用シリンダと調和して回転する装置は、羽根
本体プランジャー４２２の横部分４３０を包囲するプラ
ンジャー用シリンダ４２３を包含している。プランジャ
ー用シリンダ４２３はその内周面に配置された、複数の
長手方向に延びるリプ４５４を備えている。羽根プラン
ジャー４２２の横部分４３０は羽根プランジャー４２２
の、羽根本体４１６に固定された端部と反対側の端部に
沿って配置されると共に、第４図に示されるように、そ
の外周面に配置された対応する複数の長手方向に延びる
リプ４５５を備えている。

プランジャー用シリンダ４２３は覆い体側７ランジ部４
２８に関して、羽根本体軸心４１７の回りに回転自在に
なって・いる。それぞれ対応する組を）う−ずリプ４５
５．４５４は相互に係合して、調和した同軸回転を可能
にすると共に、軸上・方向（ｃおいては、プシンジャー
用シリンダ４２３および羽根本体プランジャー４２２の
横部分４３０の間に相対運動を可能にしている。

第４．５および６図に示されるように、羽根本体の技手
方向軸心の回りに、プランジャー用シリンダの円周位置
を選択的に変動させる装置は、ラック−ギア・プランジ
ャー４７４、羽根本体プランジャー用シリンダ４２３の
下方外周面に配置された複数の外部リプ４７５、ラック
−ギア・プランジャー４７４の長さに沿って配置された
複数の歯、ラック−ギア・プランジャ作動圧力室４７８
、ラック−ギア・プランジャー作動圧力室において発生
される圧力に抗して偏倚力を適用するスプリング４８４
、環状圧力ブリナム４５０、圧力ライン４２５を介し°
Ｃ壌状圧カブリナム４５０とコンプレツザ流出ロマニホ
ルド４０８との連通を制御する２重圧力作動パルプ４５
２、プランジャー用シリンダ４２３の閉鎖端に配置され
ると共に、その各端部に端部壁４９４をイイする回転ｔ
ＩｉｌＪ限スロットスロットおよび覆い体端部プレート
４８２に設けられた下方へ延びる静止突出部４８１を包
含している。

第４図は、覆い体４００に形成された環状圧カブリナム
４５０の断回図を示している。箱１の連通正方通路４４
８がブリナム４５０と、プランジャー４２２の７ラック
面および対面する覆い体４００の７ラック面の間の空間
に形成された、羽根プランジャー作動圧力室とを連結し
ている。第２の連通通路４８６Ｆｉ！ｆｆｌ状圧力外プ
リナム４５０と、ラック−ギア・プランジャー作動圧力
室４７８であって、覆い体４００の一部と、ラック−ギ
ア・プランジャー４７４の端面と、第４および６図にお
いて総体的に４９０により示されるラック−ギア作動ユ
ニットの対面端部プレート４８８との間に形成される前
記圧力室４７８とを連結している。ラック−ギア作動ユ
ニット４９０はラック−ギア・プランジャー４７４と、
ラック−ギア・プランジャー偏倚スプリング４８４を包
含している。

この発明の第４図の実施例において、パルプ４５２は環
状圧カブリナム４５０、したがって圧力室４２４および
４７Ｂの加圧状態を制御する第４図に概略的に示される
パルプ４５２は、ブリナム４５０に対して２つの所定圧
力値のみを供給するように作動する。この第１の所定圧
力値においては、羽根プランジャー４２２は羽根軸心４
１７の方向に移動して、偏倚スプリング４３４の保持力
に完全に打勝ち、したがって最大長さの羽根本体４１６
が流動通路４０２内へ挿入される。ラック−ギア・プラ
ンジャー偏倚スプリング４８４のスプリング力定数は、
羽根プランジャー偏倚スプリング４３４のスプリング力
定数より、かなシ大きいように選定される。したがって
、羽根プランジャー偏倚スプリング４３４が第１の所定
ＣＤＰ値において完全に圧縮されても、ラック−ギア・
プランジャー偏倚スプリング４８４は、この同じ第１所
定圧力値においては本質的に非圧縮状態に維持されてい
る。

第２所定圧力値は第１所定圧力値よりかなり高く（少な
くとも大気正分）、したがってラック−ギア・プランジ
ャー作動圧力基４γ８の加圧により、ラック−ギア・プ
ランジャー４７８は、ラック−ギア・プランジャー偏倚
スプリ／グ４８４を完全に圧縮させる。ラック−ギア・
プランジャー４７４が偏倚スプリング４８４を圧縮する
ように移動すると、プランジャー用シリン１４２３の外
部リプ４７５と、ラック−ギア・プランジャー４７４（
第４図に破線４９２により示される）の歯４７６との係
合により、プランジャー用シリンダ４２３が羽根本体軸
心４１７の回りに回転させられる。第４図に示されるよ
うに、覆い体端部プレート４８２は、羽根本体４１６に
向けて軸心方向に延びる突出部４８１を備えている。突
出部４８１はスロット４８０と共働して、プランジャー
用シリンダ４２３の回転を所定の弧に制限するようにな
っている。プランジャー用シリンダ４２３が第２圧力値
の適用中に、ラック−ギア・プランジャー４７４によ多
回転されると、突出部４８１がスロット４８０の各端部
壁４９４に係合して、プランジャー用シリンダ４２３が
さらに回転することが、確実に防止される（第５図参照
）。

覆い体端部プレート４８２は、コンプレッサのキャリブ
゛レーション中に弧状スロット４Ｂ０ｆ正確に位置決め
できるように、角度方向に調整自在に形成することがで
きる。

プリナム４５０内の圧力が第２所定値から第１所定値ま
で降下すると、パルプ４５２により調整されてコンプレ
ッサ流出口マニホルド圧力が変化することにより、ラッ
ク−ギア・プランジャー偏倚スプリング４８４が完全に
非圧縮状態になシ、したがってラック−ギア・プランジ
ャー４７４が移動し、これに係合する羽根本体プランジ
ャー用シリンダ４２３は、他端壁４９４が静止突出部４
８１の他側に接触する結果として、回転を停止する。こ
の発明の実施例により可能とされた２つの衝突角度の設
定は、第５図に示されるように３０″′またはそれより
小さい分離角度で相違するようにすることが好ましい。

スロット４８０の円周長さは、この分離角度の基準にし
たがって決定される。

羽根本体１１６の最大長さが、たとえば第１ａ図に示さ
れるように通路１０２内に挿入された時、羽根本体１１
６は通路１０２の幅の一部だけを横切って延びるように
なっている。したがって、羽根本体１１６の内端部１１
８は、羽根本体１１６の端部１１８の周囲に付随する再
循環流動を生じさせる端部効果を受けることになる。こ
の再循環状態は、効率を低下させる損失をもたらすこと
から望１しくない。

この発明においては、羽根本体の内端部周囲の流入空気
の再循環流動を減少するだめの装置が設けられている。

ここでは第１ａ図に示されるように、小翼体１９ｆ３が
羽根本体１１６の内端部１１８に取付けられている。小
翼体１９６は空気力字形状を有していて端部効果を減少
させると共に、羽根本体１１６が完全に引込められた時
、流入口覆い体１００の流入口通路１０２の内面と滑ら
かな連続境界面を形成する形状を有している。この滑ら
かな連続境界面の形成を容易にするために、少翼体１９
６の形状および深さにほぼ等しい浅い凹所１９８が覆い
体１００に設けられて、開口１２０の周縁に縁付けがな
されている。羽根本体１１６が流入口通路１０２内から
完全に引込められると、小翼体１９６は開口１２０を閉
鎖することにより、コンブレツザ流入口通路１０２を閉
鎖する。羽根本体１１６が流入口通路１０２内に浸入さ
れると、小具体は圧力側から吸引側への羽根端部漏出流
を除去し、したがって羽根端部の圧力損失を減少させ、
設計外負荷状態において所望の羽根浸入効果を増大する
ことができる。

この発明の範囲内で、この発明の流入口案内羽根装置に
種々の修正および変更が可能であることは、画業者にと
って明らかなことであろう。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図はこの発明の実施例の概略断面図、第１ｂ図は
第１ａ図に示される実施例の小組立部品の一部の斜視図
、第２図は第１ａ図の実施例の変形例の概略断面図、第
３ａ図はこの発明の別の実施例の概略断面図、第３ｂ図
は第３ａ図に示される実施例の小組立部品の一部の斜視
　　　　□図、第４図はこの発明の別の実施例の概略断
面図、第５図は第４図の５−５９に沿う断面図、第６図
は第４図の６−６線に沿う断面図である。 １００・・・流入口覆い体、 １０２・・・流動通路、 １１４・・・流入口案内羽根装置、 １１６・・・羽根本体、 １１γ・・・長手方向軸心、 １２２．１２３・・・羽根本体挿入・後退装置、１９６
・・・再循環減少装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流動通路を画定する流入口覆い体を備えるコンプレ
   ッサの流入口へ、案内羽根を調整自在に挿入および後退
   させる流入口案内羽根装置であつて、 前記流動通路の高質量流量領域に隣接して前記流入口覆
   い体に設けられた開口、 長手方向軸心を有する羽根本体であつて、その最大長さ
   が前記流動通路内に挿入され得ると共に、前記開口の位
   置において前記流動通路の横断面幅より小さくされてい
   る前記羽根本体、前記開口を介し、かつ前記領域内へ前
   記羽根本体を前記羽根本体の軸心方向に、制御自在に挿
   入および後退させる装置、 前記流入口覆い体内で前記羽根本体の上流側の流動方向
   に対して、前記羽根本体の下流側の流体の流動方向を制
   御自在に変動させる装置であつて、前記羽根本体の衝突
   角度を前記軸心の回りに制御自在に変動させる装置を包
   含する前記装置、および 前記流入口覆い体内で前記羽根本体の端部周囲における
   、流入口空気の再循環流動を減少させる装置、 を備えているコンプレッサ流入口用案内羽根装置。 ２、（ａ）前記羽根本体の前記内端部と反対側の端部に
   一端が固定されると共に、そこから延びているプランジ
   ャー、 （ｂ）前記プランジャーの一部を包囲すると共に摺動自
   在に係合しているプランジャー用シリンダ、 （ｃ）前記プランジャーの一端部付近に配置されると共
   に、前記プランジャーに圧力を適用する第１プランジャ
   ー作動圧力室、 （ｄ）前記第１圧力室に作動的に連結されると共に、そ
   の圧力がコンプレッサの運転条件にしたがつて変動する
   ようにした圧力供給源、および（ｅ）前記第１室により
   適用される圧力に抗して、前記プランジャーに力を適用
   する偏倚力装置、を前記羽根本体挿入および後退装置が
   包含している特許請求の範囲第１項に記載の流入口案内
   羽根装置。 ３、前記羽根本体が前記流入口覆い体に関して、前記偏
   倚力装置と前記プランジャー作動圧力室内の圧力との相
   互作用によりもたらされる力の平衡関係にしたがつて移
   動して、それにしたがつて前記流入口覆い体内への前記
   羽根本体の挿入程度を変化させるようにした、特許請求
   の範囲第２項に記載の流入口案内羽根装置。 ４、前記圧力室および前記圧力供給源を、前記供給源圧
   力が所定値より高い場合にのみ相互に連結するバルブ装
   置を包含している、特許請求の範囲第２項に記載の流入
   口案内羽根装置。 ５、コンプレッサがコンプレッサ流出口マニホルドを備
   え、前記圧力供給源が前記コンプレッサ流出口マニホル
   ドとされている、特許請求の範囲第２項に記載の流入口
   案内羽根装置。 ６、前記羽根本体の衝突角度変動装置が、 （ａ）前記羽根本体の長手方向軸心の回りの前記プラン
   ジャー用シリンダの円周位置を選択的に変動させる装置
   、および （ｂ）前記プランジャー用シリンダと調和して前記プラ
   ンジャーを、前記羽根本体の長手方向軸心の回りに回転
   させる装置 を包含している、特許請求の範囲第２項に記載の流入口
   案内羽根装置。 ７、前記プランジャー用シリンダと調和して前記プラン
   ジャーを回転する前記装置が、 （ａ）前記プランジャー用シリンダに形成されると共に
   、前記羽根本体の長手方向軸心に平行な方向に延びてい
   る少なくとも一つの長手方向に延びる溝、および （ｂ）前記プランジャーから前記羽根本体の前記長手方
   向軸心に関して横方向に延びると共に、前記溝に摺動自
   在に係合する少なくとも一つの突出部、 を包含している、特許請求の範囲第６項に記載の流入口
   案内羽根装置。 ８、前記羽根本体の衝突角度変動装置が、前記プランジ
   ャー用シリンダに形成された溝を包含して、挿入程度と
   共に衝突角度を変化させるようにすると共に、前記溝は
   、前記羽根の長手方向軸心の方向において螺旋状に曲線
   を形成している、特許請求の範囲第２項に記載の流入口
   案内羽根装置。 ９、コンプレッサがロータを有するラジアルコンプレッ
   サであり、前記ロータの回転軸心が前記羽根本体の長手
   方向軸心に関して総体的に横方向に向いており、かつ前
   記流入口覆い体が総体的に半径方向の入口部を備えてお
   り、この入口部が、前記ロータ軸心に関して総体的に軸
   心方向に向く出口部まで滑らかな曲面を有しており、前
   記開口が前記出口部に隣接すると共に、前記ロータ軸心
   から離れている部位に設けられている、特許請求の範囲
   第１項に記載の流入口案内羽根装置。 １０、前記プランジャー用シリンダの円周位置を選択的
   に変動させる前記装置が、 （ａ）前記プランジャー用シリンダを回転するように作
   動的に連結された伝達装置、 （ｂ）前記伝達装置を駆動する圧力感知型アクチュエー
   タ装置、および （ｃ）前記アクチュエータ装置に作動的に連結されると
   共に、コンプレッサ性能にしたがつて可変である第２圧
   力供給源、 を包含している、特許請求の範囲第６項に記載の流入口
   案内羽根装置。 １１、前記羽根軸心に関して２つの所定角度位置間にお
   いて、前記プランジャー用シリンダの回転運動を拘束す
   る確実な停止装置を包含している、特許請求の範囲第１
   ０項に記載の流入口案内羽根装置。 １２、前記羽根本体の長手方向軸心の回りで、前記プラ
   ンジャー用シリンダの円周位置を選択的に変動させる前
   記装置が、 （ａ）長さに沿つて複数の歯を備えると共に、前記プラ
   ンジャー用シリンダに対して接線方向に位置されるラッ
   ク−ギア・プランジャー、 （ｂ）前記ラック−ギア・プランジャーに圧力を適用す
   るため、前記ラック−ギア・プランジャーの一端部付近
   に設けられた第２作動圧力室、（ｃ）前記第２圧力室に
   より前記ラック−ギア・プランジャーに適用される圧力
   に抗して、前記ラック−ギア・プランジャーに偏倚力を
   適用する第２偏倚力装置、 （ｄ）前記第２圧力室に作動的に連結される前記圧力供
   給源、および （ｅ）前記ラック−ギア・プランジャーの前記歯に係合
   して、前記偏倚力と前記ラック−ギア・プランジャーに
   適用される力との平衡関係に応じる前記ラック−ギア・
   プランジャーの長手方向移動により、前記羽根本体の長
   手方向軸心の回りに前記プランジャー用シリンダを回転
   させるように前記プランジャー用シリンダに設けられた
   装置、 を包含している、特許請求の範囲第６項に記載の流入口
   案内羽根装置。 １３、（ａ）前記プランジャー用シリンダの一端に形成
   された所定の弧にかけ渡されるスロット、および （ｂ）前記スロット付近に配置されると共に、前記スロ
   ット内へ延びる静止突出部を備えていて、前記突出部が
   前記スロットの各端部壁に接触する時、前記シリンダの
   回転を制限するようになつている覆い体端部プレート、 を包含している、特許請求の範囲第１２項に記載の流入
   口案内羽根装置。 １４、前記再循環減少装置が、前記流入口覆い体内部で
   前記羽根本体の前記端部に連結された羽根の小翼体を包
   含している、特許請求の範囲第１項に記載の流入口案内
   羽根装置。 １５、前記羽根本体が完全に引込められた時、前記羽根
   の小翼体が前記開口を密封するように、前記流入口覆い
   体と滑らかな連続境界面を形成している、特許請求の範
   囲第１４項に記載の流入口案内羽根装置。 １６、前記羽根本体の前記挿入および後退が、前記羽根
   本体の前記長手方向軸心に対して平行な方向に行なわれ
   るようにした、特許請求の範囲第１項に記載の流入口案
   内羽根装置。 １７、前記羽根挿入および後退装置が、前記流入口覆い
   体の外部に取付けられている、特許請求の範囲第８項に
   記載の流入口案内羽根装置。 １８、前記流入口覆い体内での前記羽根本体の挿入程度
   が、コンプレッサが部分負荷状態で運転されている時に
   最大であるようにした、特許請求の範囲第１２項に記載
   の流入口案内羽根装置。