JPS6245999A - タ−ボ圧縮機の羽根車 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は、ターボ圧縮機の羽根車に関する。

〔発明の背景〕

従来、ターボ圧縮機の羽根車としては、たとえば特開昭
５７−１６００００号公報に開示されているように、側
板が全くないいわゆるハーフシュラウド形のものおよび
たとえば特開昭５７−１０５５９５号公報に開示されて
いるように、羽根のガス流入端部から流出端部まで側板
が形成されたいわゆるフルシュラウド形が知られている
。

ターボ圧縮機用の羽根車においては、羽根の幅（心板か
ら側板との最小距離または、心板からの羽根の最小高さ
）がガス流入部付近で最も広いので、この領域における
応力が他の領域に比べて高く破損しやすい問題があった
。また、フルシュラウド形羽根車においては、側板が羽
根の入口部から出口部まで形成されているので、羽根車
を製造した後に、羽根の出口幅を狭く１〜、羽根車の圧
縮特性を調節することはできない。そのため、羽根の出
口幅を狭めたい場合には、別の新しい羽根車を製作する
しかなく不経済である。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、破損強度が高く、簡単に圧縮特性を
変更調整でき異なる圧縮比仕様に対応できるターボ圧縮
機の羽根車を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、羽根車が６板、複数の羽根および側板から
構成され、羽根の半径方向長さを、羽根に作用する応力
が、羽根の長さの全長にわたって作用する応力の平均値
より大きくなるガス流入側領域と、羽根に作用する応力
が前記平均値より小さくなく領域とに区分し、前記側板
は、ガス流入側領域のみに形成され、ガス流出側領域に
は形成されていないことを特徴とする。

上記のように、応力が平均値より高くなる流入側領域の
みに側板全形成しているので、この領域での応力を軽減
でき、破損強度を冒くでき、流出側領域は羽根の側板側
端が露出しているから、羽根の高さく６板から側板側端
までの距離）を変えることができ、簡単に異なる圧縮比
仕様のものを得ることができる。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

ケーシング１は、複数の部材を結合して構成されており
、内部にガスの吸入通路２、ディフューザ３、スクロー
ル室４が形成されている。吸入通路２とディフューザ３
との間には、羽根車５が配置されている。この羽根車５
は、ケーシング１に軸受６を介して回転自在に支持され
た主軸７にナツト８によって固定されている。羽根車５
と軸受６との間の位置には、主軸７に対向しているラビ
リンスシール環９が配置されている。

吸入通路２には、扇形をした複数（たとえば６枚）ベー
ン１０（または半円形の２枚のベーンでよい）が周方向
に等角度間隔で配置されている。

これらの各ベーン１０はその軸部１０Ａがケーシング１
に回動自在に支持されている。少くとも１個のベーン１
０の軸部１０Ａには、ギヤ１１が取付けられている。こ
のギヤ１１に噛合うギヤ１２を固定支持した軸１３がケ
ーシング１に回転自在に取付けられ、しかもこの軸１３
は、ケーシング１を貫通して外部まで延長している。各
ベーン１０は、それらの各軸部１０Ａに互いに連動して
同じ方向に同じ角度量だけ回動させる部材（図示せず）
が取付けられている。ここで圧縮動作を簡単に説明する
。

主軸７に増速装置（図示せず）を介して接続されている
電動機（図示せず）によって、主軸７を駆動し、羽根車
５を回転させる。羽根車５の回転によって、吸込通路２
内のガス（フロン系冷媒や空気等）は、羽根車５内に吸
込まれ、ディフューザ３に吐出される。ディフューザ３
に吐出されたガスは、旋回しながらスクロール室４に入
り、ここで減速され速度エネルギーが圧力エネルギーに
変換される。このような経過を経て、吸込通路２内のガ
スが昇圧されて、スクロール室５から圧縮機外に吐出さ
れる。圧縮機から吐出されるガスの量（風量）が必要な
風量よりも多い場合には、ベーン１０を第１図の状態か
らベーン１０が紙面と直角となる方向に回動し、羽根車
５に吸込まれるガスに、羽根車５の回転方向と同じ方向
の旋回を与え、吸込み址を減少させる。紙面に対するベ
ーン１０の角度を直角に近ずければ近ずけるほど、羽根
車５に吸込まれていくガスに付与される旋回の度合が強
まり吸込み量は減少していく。

次に、羽根車５の詳細を第２図および第３図を参照して
説明する。

羽根車５は、６板１４、複数の羽根１５および側板１６
から構成され、これらは鋳造により一体に形成される。

また、６板１４と羽根１５を鋳造により一体成形し、こ
れに側板を溶接や接合によって結合したもの、あるいは
、３者を別々に作り、結合したものでもよい。

羽根１５の半径方向長さをガスの流入側領域０１％流出
側領域Ｇ、に区分したとき、前記側板１６は、ガスの流
入側領域（）１のみに形成され、流出側領域Ｇ、には形
成されていない。

ガスの流入側領域ＧＩは、回転時に流出側領域Ｇ。に比
べて高い応力が発生する領域であり、この流入側領域Ｇ
１の実用的な範囲を定量的に示せば、概ねＤ１〜（Ｄ　
＋　＋　Ｄ宜Ｖ２．になる。

ここでＩ）＋は、羽根車の外径、Ｄｌは側板１６のガス
流入端部の内径（側板１６の最小内径）を示している。

この羽根車５において、圧縮特性の変更は羽根１５の流
出側領域Ｇ、における羽根先端面１５Ａをたとえば第３
図に点線で示すように削り取り、この羽根１５の流出側
領域Ｇ、に対向して設置されているシール環１７を取換
えることによって簡単に行うことができる。

上記のように、この発明の実施例によれば、応力が他の
領域に比べて高くなる羽根の流入側領域Ｇｌのみに側板
を形成しているので、応力を効果的に低くできるととも
に、羽根の先端が流出側領域において露出しているので
、羽根の先端を削り取ることが容易にでき、圧縮特性の
変更調整が簡単にできる。また、羽根の流出側領域に側
板がないので、羽根の出口幅が狭い羽根車であっても流
板を接合する方法を採用することが可能となる。

向上記実施例では、遠心形の羽根車について説明したが
、羽根車のガス流出方向が、半径方向（主と 軸直角方向）に対して主軸の軸線方向に倒れていΔ る斜流形羽根車にも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、破損強度が高く
、簡単に圧縮特性を変更調整でき、異なる圧縮比仕様に
対応できるターボ圧縮機の羽根車を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の断面図、第２図は、羽
根車の正面図、第３図は、第２図の亘−■断面図である
。 訃・・羽根車、１４・・・６板、１５・・・羽根、１６
・・・側板。 第２０ −１す

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング内のガス流路中に回転自在に収納された
   羽根車を有し、羽根車によつてガスを吸入して圧縮し、
   その後吐出させるターボ圧縮機において、羽根車は、心
   板、複数の羽根および側板から構成され、羽根の半径方
   向長さをガス流入側領域と流出側領域とに区分し、前記
   側板は、羽根の流入側領域のみに形成され、流出側領域
   には、形成されていないことを特徴とするターボ圧縮機
   の羽根車。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ガス流入側領
   域とは、羽根に作用する応力が、羽根の半径方向長さの
   全長に作用する応力の平均値より大きくなる領域であり
   、ガス流出側領域は、羽根に作用する応力が、前応平均
   値より小さくなる領域であるターボ圧縮機の羽根車。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記羽根車の外径
   Ｄ＿１、側板のガス流入口端部の内径をＤ＿２としたと
   き、側板が形成されている範囲は、直径Ｄ＿２から（Ｄ
   ＿１＋Ｄ＿２）／２までの領域となつているターボ圧縮
   機の羽根車。