JPS6198903A - タービン，コンプレツサまたはポンプ等 - 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１用 本発明は高圧ラジアルタービン、コンプレッサ。

ポンプ等に係り１％に間に形成した咽喉部の面積を変え
る可調節の静止翼すなわち羽根を有するそのような装置
に係るものである。特定の低い流れで作動する際に、静
止翼間の咽喉部の寸法はもし所望の性能にするには非常
に正確に調節する必要がある。制御リングに接続した摺
動ビンまたは個々の設定リンクを備えた従来の構造では
一般に羽根をある程度遊ひをもたせて設定するので、従
ってもし高温で使用すると部品が込み合うことになる。

従来の技術 米国特許第１，１８７．．１２８号はそれぞれの羽根の
角度を調節する遠心ブロア等に関係して（・て、それぞ
れの羽根にはリングを貫通して延びているビンに設けた
スロットにはまり込むなかごが形成されている。羽根を
しつかり固定するため羽根の角度を設定または設定し直
す際にそれぞれのビンのナツトを締め付ける。このよう
な構造にするとそれぞれの羽根を個々に設定する必要が
ある。

米国特許第３，５４９，９９７号にはターボコンプレッ
サのディフューザ羽根を調節する構造が記載されている
。それぞれの羽根はビンにより回転可能なリングに取り
付ける。リングが回転するとビンを回転させ羽根の角度
を変える。

米国特許第３，７３６，０７０号にはディフューザ羽根
が記載され、それぞれの羽根はそれを取り巻℃・ている
リングが運動することにより半径方向Ｄ＠線を中心とし
て回転できる。

米国特許第３．９６３，３６９号にはディフューザ内を
可動な羽根が記載され１羽根の外端が互いに枢着されて
−・るリングを運動させることにより羽根の角度を調節
する。

米国特許第３．’１９５，９２１号には複数のノズル羽
根を１対の軸線方向に間隔をあけた同心配置のリング間
にはさみ込んである可変ノズルタービンが記載されてい
る。羽根はリングに枢着され一万のリングは回転可能で
他方のリングは固定されている。

１つの羽根が回転するとすべての羽根の角度を変える。

問題な解決するための手段 以下に説明する本発明は可υ４節の静止羽根すなわち翼
か流体流路を形成し１つの機構が精度を失わずに熱の転
移に対応できる実質的に間隙のな（・自縛静止羽根調節
装置を＋ｊ（を成するラジアルタービン、コンプレッサ
、ポンプ等を提供する。

大体において不発明の装置は、ハウジングと。

回転可能なンヤフトと、ハウジングに設けた流体人口お
よび流体出口と、流体が通りハウジング内を流れるディ
フューザ丁なわちステータと、ハウジング内でシャフト
に接続した流体ロータと、それぞれがほぼ半径方向に配
向されンヤフトに平行な軸線を中心としてピボット運動
可能で自体の半径方向を変えるようにしてありステータ
にそれを通る流体の流れを制御する複数の羽根と羽根を
枢着する手段とを備え、この手段が円周方向に配列した
羽根制御リンクを備え、それぞれのリンクか１つの羽根
に接続されそれぞれの羽根のピボット軸線を中心として
ピボット運動可能で且１対の間隔をあけ半径方向に向（
・て℃・るカム従動子、カム従動子が係合するカムおよ
びカム手段をカム従動子に相対的に運動させて羽根をピ
ボット運動させて羽根の半径方向位置を変える手段を有
している。

作　　　用 更に詳細に（・えは１本発明の装置はタービン等の咽喉
部に配置された複数の半径方向に配向した羽根を備え、
それぞれの羽根は円周方向に位置決めした設定リンクか
取り付けであるスピンドルに接続またはそれと一体でそ
れを中心としてピボット運動可能である。従って、各設
定リンクはそのそれぞれのスピンドルを中心としてピボ
ット運動可能である。各設定リンクは１対の半径方向の
懸垂した従動アームを有し、それぞれのリンクのそれぞ
れのアームは異なる平面にある。一方向が他方に対して
対称である１対の回転可能なカムリングが設けてあり各
設定リンクの１つのアームがカムリングの１つに係合す
る。カムリングは相対的に調節するよう互いにさからっ
て運動せしめられて所望程度の間隙または干渉でそれぞ
れのリンクアームに係合し次いで複数のビンにより互℃
・にかつ歯車セグメントにも接続されて所望の間隙と位
置とを恒久的に保持するようにする。カムリングに接続
した歯車セグメントには回転可能に装着した歯車が係合
して羽根を外部から調節する手段を形成する。歯車を回
転させることにより、歯止セグメントとそれに接続した
カムリングとが回転せしめられる。カムに係合する設定
リンクの従動アームはカム従動子が係合しているのでピ
ボット運動せしめられ羽根が回転せしめられ、従って１
羽根の半径方向配向を調節する。

温度転移と高温度での使用において熱膨張差との結果と
して＠楕が込み合うのを防止するため。

カムリングはそれぞれの周囲に６（・１個所かのこ歯に
切っである。これにより一次熱膨張は）・ウジングの部
品が指示する直径の変１と以外はリングの直径の変比も
なく調節できる。曲率の変［ヒによる応力はきわめて低
く機構をゆがませない、従って。

羽根はその望ましい調節位置のままである。

以上の説明にお（・て使用した「タービン」と（・５用
語はタービンのみならずコンプレッサ、ポンプ等も吊金
するものである。

実　施　例 添付図面を参照すると、第１図にはシャフト１４に接続
されそれに支持された回転するタービン羽根車１２と、
背部カバー１６を備えたハウジングすなわちケーシング
１５と１人口１９を形成する人口ケーシング１８とステ
ータカバー２０とを備え、このステータカバーはシャフ
ト１４と共働して出口２２を形成する。

背部カバー１６には環状窒所１７か設けてあり。

この仝所の内壁は一部分が第１の円筒形ボス２５と第２
の円筒形ボス２５とを形成する。ステータ支持リング２
４がボス２５に固定して支持され。

このステータ支持リング２°４はそれに軸受けされた羽
根スピンドル２日と一体かそれに堅固に接続された複数
の羽根２６を支持している。円周方向に配向した設定リ
ンク３０が各スピンドル２８に回転可能に支持され各リ
ンクには外方に延びて（・る部分５２．５４と半径方向
に向（・たカム従動子３６゜ろ８（第５図）とが設けで
ある。部分５２．ろ４は第４図に詳細に示しであるよう
に異なる平面にあるよう互いに軸線方向に片寄っている
。１対のリング状カム、！１０　、４２がボス２５に回
転可能に支持され、これらカムは互いに勝手違いにしで
ある。

ボス２ろの外面はカムリング４０．４２を支持し支え面
を形成している。カムｄＱ、４２は１つしが示してない
が１つまたはそれ以上の数のビン４１により互いに接続
されている。それぞれのカムには一連の斜面ｄＱＡ、ｄ
ＯＢ等と４２Ａ、　４２Ｂと等が設けてあり、各斜面に
は設定リンクの従動子ろ６が５８かいずれかが係合する
カム４０、ａ２とカム従動子３６．５８との特定の関係
、すなわち、所直梶度の間隙または干渉はカム４０，４
．２をビンで互いに接続する以前に決めしそれによりタ
ービンの作動中に羽根２６を所望通り正６′１Ｍに調節
できろよ５にする。それぞれのカムはその設定が高温に
より乱されないよう高温での作動においての熱ノ膨張差
に対応できるようのこで歯状に、半径方向スロット４５
が切設しである。

歯止セグメント４６が一体に形成しであるか取り付けで
あるリング４５もまた限らｉｔた回転ケ行うようボス２
５に支持されて（・てビンａ１（ｉｔ固のビンしか示し
てない）によりカムリング４０゜４２に取り付けである
。従って、歯止セグメント４６を回転させることにより
、カムリングもまた回転せしめられる。リング４５とカ
ムリング４０゜４２との回転は歯車セグメント乙６か定
める弧に７１ｉｌｌ　ｌ（ｉされる。歯止セグメントと
カムリングとを回転させるため、歯止セグメント４６に
かみ合う歯車４Ｂが設けである。歯車４８は・・ウジン
グ３０に細受けされそれを貫通して（・る！Ｉ！ｌＩＩ
勝方回シャフト３０に装着され、従って、歯車４Ｂはハ
ウジングの外部の個所から回転できる。図示してないが
クランプ等の如き種々の手段を設けてンヤフト３０かク
リープすなわちその設定を無効にしないようにする。従
って、ステータ羽根の設定を変えるには、ノヤフト３０
を適当な弧にわたり回転させまたカムリングを回転させ
スピンドル２８をカム従動子により回転させる。このよ
うにするとスピンドル２８に接続したステータ羽根は所
望の性能を行うよう調節される。

以上タービンについて説明したが１本発明の装置はポン
プまたはコンプレッサとしても使用でき。

その場合にはシャフト１４を原動機（図示せず）に接続
し流体を出口２２がら羽根車１２と人口１９とを通り圧
送する。羽根２６はディフューザ羽根として作用し羽根
車から出口に排出流体指向させる。

前記特許情意の範囲は図示した装置と同等なものも泣含
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の機構を示すラジアルタービンの一部分
の断面図、第２図は第１図の２−２線に沼℃・切断して
ステータ羽根の少な（とも１つと破線でその種々の位置
とを示す僅かに縮少した断１図、第５図は第１図の５−
５線に沼（・切断して不発明の設定リングとカムとを示
す断面図、第４図は１つの設定リンクを僅かに縮少して
示す上面図。 第５図は第１図の５−５線に洛い切断して示す羽根の設
定を調節するため使用する歯止セグメントと制御歯車と
の僅かに縮少した断面図である。 １４：シャフト　　　　１５：ハウジング１９二流体人
口　　　　２２：流体出口２６：羽根　　　　　３０二
羽根制伸１リンク３６　、５８　：カム従動子　ｄ［］
、ｄ２：カム手段特許出願人　　ボーク・ワーナー・コ
ーポレーション（外５名−）−′ ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ハウジング（１５）と、回転可能なシャフト（１４
   ）と、ハウジングに設けた流体入口（１９）および流体
   出口（２２）と、ハウジング内で流体が流れるディフュ
   ーザまたはステータと、ハウジング内で前記シャフトに
   接続した流体ロータと、ステータを通る流体の流れを制
   御するためステータ内にあり、それぞれがほぼ半径方向
   に配向され自体の半径方向の向きを変えるため前記シャ
   フトに平行な軸線を中心としてピボット運動可能な複数
   の羽根（２６）と、羽根（２６）を回動する手段とを備
   えて成り、該手段は、それぞれが１つの羽根に接続され
   それぞれの羽根の回動軸線を中心として回動運動可能で
   間隔をあけた１対の半径方向に向いた１対のカム従動子
   （３６、３８）を有する複数の円周方向に並べた羽根制
   御リンク（３０）、カム従動子が係合するカム手段（４
   ０、４２）およびカム従動子に相対的にカム手段を運動
   させて羽根を回動運動させその半径方向位置を変える手
   段を備えて成ることを特徴とするラジアルタービン、コ
   ンプレッサまたはポンプ等。 ２）円周にカム面を有している１対のカムリング（４０
   、４２）を備え、各カムリングが他方のカムリングと左
   右対称になつている特許請求の範囲第１項の装置。 ３）、各制御リンクの１つのカム従動子（３６）が１つ
   のカムリング（４０）のあるカム面に係合し各制御リン
   クの他方のカム従動子が他のカムリング（４２）の対応
   するカム面に係合する特許請求の範囲第２項の装置。 ４）前記カムリング（４０、４２）が一緒に回動運動す
   るよう互いに接続されている特許請求の範囲第３項の装
   置。 ５）更に、前記カムリング（４０、４２）に接続された
   歯車セグメント（４６）と、該歯車セグメントにかみ合
   つている歯車（４８）とを備え、歯車が回転するとカム
   リングを相対運動させそれによつて羽根を回動運動させ
   るようにしてある特許請求の範囲第４項の装置。 ６）カムリング（４０、４２）が回転せしめられるとす
   べての羽根（３６）が回動運動せしめられる特許請求の
   範囲第５項の装置。 ７）各カムリングには高温での熱膨張差に耐えられるよ
   う半径方向のスロット（４５）が形成されている特許請
   求の範囲第６項の装置。