JPS63147992A - Vortex type turbo machine - Google Patents
Vortex type turbo machineInfo
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- JPS63147992A JPS63147992A JP29280286A JP29280286A JPS63147992A JP S63147992 A JPS63147992 A JP S63147992A JP 29280286 A JP29280286 A JP 29280286A JP 29280286 A JP29280286 A JP 29280286A JP S63147992 A JPS63147992 A JP S63147992A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、渦流形の真空ポンプ、圧縮殿およびタービン
等、羽根車の回転で気体に一定の螺旋運動を与え、この
運動エネルギを圧力に変換するいわゆる渦流形ターボ機
械の改良に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention applies to swirl-type vacuum pumps, compression chambers, turbines, etc., which give a constant helical motion to gas through the rotation of an impeller and convert this kinetic energy into pressure. This invention relates to improvements in so-called vortex turbomachines.
（従来の技術）
従来より、このような渦流形ターボ臨戦としては、例え
ば特開昭５２−１４２３１３号公報に開示されているよ
うに、多数の羽根を有する羽根車をハウジング内に回転
可能に配置し、上記羽根車を駆動用モータの駆動によっ
て回転させることにより、気体を上記ハウジングに設け
られた吸込口からハウジング内に吸い込み、このハウジ
ング内に吸い込まれた気体を周方向に螺旋運動させなが
ら移送しつつ圧縮して吐出口より吐出させるようにした
ものが−ａによく知られている。(Prior Art) Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-142313, an impeller having a large number of blades is rotatably arranged in a housing as a whirlpool type turbo. By rotating the impeller by driving the drive motor, gas is sucked into the housing from the suction port provided in the housing, and the gas sucked into the housing is transferred while making a spiral movement in the circumferential direction. It is well known that -a is compressed while being compressed and discharged from a discharge port.
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、上記の従来のものでは、羽眼車の各羽根がハ
ウジング内に突出するように配置されていることから、
駆動用モータの駆動により上記羽恨車を回転させると、
この回転により上記ハウジング内に吸い込まれて螺旋運
動する気体が、上記各羽根と干渉し、大きい流体損失を
生じるためにその流速が低下する。このため、上記吸込
口からハウジング内に吸い込まれた気体の吐出口より吐
出される間における羽根車横断回数が減少し、その結果
、圧力上昇度合が低下してしまうという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the above-mentioned conventional device, since each blade of the impeller is arranged so as to protrude into the housing,
When the drive motor rotates the impeller,
Due to this rotation, the gas that is sucked into the housing and moves spirally interferes with each of the vanes, causing a large fluid loss and reducing the flow rate. For this reason, the number of times the impeller crosses the gas sucked into the housing from the suction port and is discharged from the discharge port decreases, resulting in a problem in that the degree of pressure rise decreases.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、羽根車の回転により移送される気体
の流れを適切に設定する手段を講することにより、吸込
口からハウジング内に吸い込まれた気体の流れがコント
ロールされて羽根車の各羽根に入る気体抵抗が少なくな
り、よって気体をスムーズにかつハウジング内を一旋回
する間における周方向に進む距離を短くした状態で移送
しつつ圧縮し得、これにより気体の上記羽根車を横断す
る回数を増加させて高圧力比化を図らんとすることにあ
る。また、上述の如くスムーズな渦流の形成によって羽
根車を回転させる所要軸動力の低減化をも図らんとする
ことにおる。The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to provide a means for appropriately setting the flow of gas transferred by the rotation of the impeller, so that the gas flows from the suction port into the housing. The flow of the sucked gas is controlled and the gas resistance entering each blade of the impeller is reduced, allowing the gas to be transferred smoothly and with a shortened distance in the circumferential direction during one revolution inside the housing. The purpose is to increase the number of times the gas crosses the impeller and to achieve a high pressure ratio. Furthermore, as described above, the aim is to reduce the shaft power required to rotate the impeller by forming a smooth vortex flow.
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示すように、吸込口（５）と吐出口（６）とが設け
られた中空円環状のハウジング（１）と、該ハウジング
（１）内に配置された環状ガイド部材（７）と、上記ハ
ウジング（１）内に臨む多数の羽根（８ａ）、（８ａ）
、・・・をハブ（８ｂ）先端外周面に有し、上記吸込口
（５）からハウジング（１）内に吸い込まれた気体を移
送しつつ圧縮して上記吐出口（６）よりハウジング（１
）外に吐出させる羽根車（８）とを備えた渦流形ターボ
殿械とし、かつ上記羽根車（８）を、その各羽根（８ａ
）先端を上記ガイド部材（７）外周面に近接して配置し
、ざらに上記ハブ（８ｂ）先端外周面を上記ハウジング
（１）の一部を構成するようその内周面に沿った凹状湾
曲面に形成する構成とする。(Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention is as follows:
As shown in the figure, a hollow annular housing (1) provided with a suction port (5) and a discharge port (6), an annular guide member (7) disposed within the housing (1), A large number of blades (8a), (8a) facing inside the housing (1)
,... on the outer circumferential surface of the tip of the hub (8b), which transfers and compresses the gas sucked into the housing (1) from the suction port (5) and from the discharge port (6) into the housing (1).
) is a whirlpool type turbo machine equipped with an impeller (8) for discharging the air to the outside, and the impeller (8) is connected to each of its blades (8a).
) The tip of the hub (8b) is arranged in close proximity to the outer circumferential surface of the guide member (7), and the outer circumferential surface of the tip of the hub (8b) is roughly curved in a concave manner along the inner circumferential surface of the hub (8b) so as to constitute a part of the housing (1). The structure is such that it is formed on a surface.
（作用）
上記の構成により、本発明では、羽根車（８）が回転す
ると、気体が吸込口（５）からハウジング（１〉内に吸
い込まれ、このハウジング（１）内に吸い込まれた気体
が上記羽根車（８）の回転動作によりハウジング（１）
内を周方向に螺旋運動しながら移送されつつ圧縮されて
吐出口（６）よりハウジング（１）外に吐出される。(Function) With the above configuration, in the present invention, when the impeller (8) rotates, gas is sucked into the housing (1>) from the suction port (5), and the gas sucked into the housing (1) is The housing (1) is rotated by the rotation of the impeller (8).
It is compressed while being transported while spirally moving in the circumferential direction, and is discharged from the discharge port (6) to the outside of the housing (1).
この場合、上記ハウジング（１）内には環状ガイド部材
（７）が配置されていて、上記羽根車（８）は、その各
羽根（８ａ）先端が上記ガイド部材（７）外周面に近接
して配置され、かつ上記ハブ（８ｂ）先端外周面が上記
ハウジング（１）の一部を構成するようその内周面に沿
った凹状湾曲面に形成されていることから、吸込口（５
）からハウジング（１）内に吸い込まれた気体は、その
流れがコントロールされて各羽根（８ａ）に入るときの
抵抗が少なくなり、これによりスムーズにかつハウジン
グ（１）内を一旋回する間にあける周方向の距離が短く
なった状態でハウジング（１）内を上記ガイド部材（７
）にガイドされて移送されつつ圧縮される。よって、ハ
ウジング（１）外に吐出される間における気体の上記羽
根車（８）を横断する回数が増加して高圧力比化が図ら
れるとともに、上）小の如くスムーズな渦流の形成によ
って羽根車（８）を回転させる所要軸動力の低減化をも
図られることとなる。In this case, an annular guide member (7) is disposed within the housing (1), and the impeller (8) has tips of each blade (8a) close to the outer peripheral surface of the guide member (7). Since the outer peripheral surface of the tip of the hub (8b) is formed into a concave curved surface along the inner peripheral surface of the housing (1),
) into the housing (1), its flow is controlled and there is less resistance when it enters each vane (8a). The guide member (7) is moved inside the housing (1) with the circumferential distance to be opened shortened.
) and are compressed while being transported. Therefore, the number of times the gas crosses the impeller (8) while being discharged outside the housing (1) increases, resulting in a high pressure ratio. The required shaft power for rotating the vehicle (8) can also be reduced.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図および第２図は本発明の一実施例に係る渦流形タ
ーボ機械としての圧縮ポンプを示し、（１）は縦断面横
長楕円形の中空部を有する円環状ハウジング、（２）は
、先端が該ハウジング（１）の−側面（第１図で左側面
）中央部を貫通し、かつ基端が図示しない駆動用モータ
の１ツ動軸に回転一体に連結され、該モータの駆動によ
り回転せしめられる回転軸で必って、上記ハウジング（
１）の内部には、ハウジング（１〉内周面と後）ホする
ガイド部材（７）外周面とで円環状主流路（３）が構成
されている。FIGS. 1 and 2 show a compression pump as a vortex turbomachine according to an embodiment of the present invention, in which (1) is an annular housing having a hollow portion with a horizontally oblong elliptical cross section; (2) is a The distal end passes through the center of the negative side (left side in Figure 1) of the housing (1), and the proximal end is rotatably connected to one drive shaft of a drive motor (not shown), and is driven by the motor. The above-mentioned housing (
Inside the housing (1), an annular main flow channel (3) is formed by the inner circumferential surface of the housing (1) and the outer circumferential surface of the guide member (7).
また、上記ハウジング（１）内の主流路（３）には、該
主流路（３）を分断するようにストリッパ部（４〉が形
成され、該ストリッパ部（４）の−右側（第２図で左側
）には吸込口（５）が、他方側（第２図で右側）には吐
出口（６）がそれぞれ形成されていて、上記吸込口（５
）から吸い込まれた気体と吐出口（６）から吐出される
気体とが上記ストリッパ部（４）により合流しないよう
になされている。Further, a stripper part (4) is formed in the main flow path (3) in the housing (1) so as to divide the main flow path (3), and the -right side of the stripper part (4) (FIG. 2) A suction port (5) is formed on the left side in Figure 2, and a discharge port (6) is formed on the other side (right side in Figure 2).
) and the gas discharged from the discharge port (6) are prevented from merging by the stripper section (4).
ざらに、本発明の特徴として、上記ハウジング（１）内
のほぼ中央部には、上記ストリッパ部（４）に片持ち支
持され、駆動用モータの始動により回転する後述する羽
根車（８）の外周に近接して気体の流れをガイドする円
環状ガイド部材（７）がその中心を上記回転軸（２）の
回転軸心に対応せしめて配置されている。In general, as a feature of the present invention, there is an impeller (8), which will be described later, which is cantilever-supported by the stripper part (4) and rotates when the drive motor is started, approximately in the center of the housing (1). An annular guide member (7) close to the outer periphery for guiding the flow of gas is arranged with its center corresponding to the rotation axis of the rotation shaft (2).
一方、上記回転軸（２）先端には、ハウジング（１）内
に臨む多数の羽根（８ａ）、（９ａ）。On the other hand, a large number of blades (8a) and (9a) facing into the housing (1) are provided at the tip of the rotating shaft (2).
・・・を円板状ハブ（８ｂ〉先端外周面に有する羽根車
（８）が回転一体に支持されている。この該羽根車（８
）の各羽根（８ａ）の先端は上記ガイド部材（７）外周
面とほぼ等しい間隔を有するように凹状湾曲面に形成さ
れてガイド部材（７）外周面に近接して配置され、さら
に、上記ハブ（８ｂ）先端は第１図でハブ本体の左右両
側に延び、その外周面は上記ハウジング（１）の一部を
構成するようその内周面に沿った凹状湾曲面に形成され
ている。そして、上記羽根車（８）を上記回転軸（２）
の回転動作によって回転させることにより、上記吸込口
（５）からハウジング（１）の主流路（３）内に吸い込
まれた気体を周方向に螺旋運動させながら移送しつつ圧
縮して上記吐出口（６〉よりハウジング（１）外に吐出
するようになされている。An impeller (8) having ... on the outer circumferential surface of the tip of the disk-shaped hub (8b) is rotatably supported.
) is formed into a concave curved surface so as to have an interval substantially equal to the outer circumferential surface of the guide member (7), and is disposed close to the outer circumferential surface of the guide member (7); The tip of the hub (8b) extends to both left and right sides of the hub body in FIG. 1, and its outer peripheral surface is formed into a concave curved surface along the inner peripheral surface so as to constitute a part of the housing (1). Then, the impeller (8) is connected to the rotating shaft (2).
The gas sucked into the main channel (3) of the housing (1) from the suction port (5) is compressed while being transferred in a spiral motion in the circumferential direction, and is compressed by the rotation operation of the gas inlet (5). 6> to the outside of the housing (1).
次に、上記実施例に係る圧縮ポンプの作動によりハウジ
ング（１）内を循環する気体の流れについて説萌するに
、まず、駆動用モータの始動による回転軸（２）の回転
動作により羽根車（８）が回転する。この羽根車（８）
の回転動作により、気体が吸込口（５）から上記ハウジ
ング（１）の主流路（３）内に吸い込まれ、ガイド部材
（７）周りを螺旋運動しつつ主流路（３）内を周方向に
Ｓ環して圧縮される。そして、上記主流路（３）内をほ
ぼ一周した気体は、吐出口（６）よりハウジング（１）
外に吐出される。Next, to explain the flow of gas circulating in the housing (1) due to the operation of the compression pump according to the above embodiment, first, the impeller ( 8) rotates. This impeller (8)
Due to the rotational movement of the gas, the gas is sucked into the main channel (3) of the housing (1) from the suction port (5), and moves in the main channel (3) in the circumferential direction while spirally moving around the guide member (7). It is compressed as an S ring. Then, the gas that has gone around the main flow path (3) is transferred from the discharge port (6) to the housing (1).
It is discharged outside.
この際、上記主流路（３）内に吸い込まれた気体は、上
記ガイド部材（７）にガイドされてその周りをスムーズ
に適数回螺旋運動し、その回数だけ上記羽根車（８）を
効率良く横断してその都度羽根車（８〉から運動エネル
ギを受は取り、これに−二り主流路（３）内における気
体の流れがスムーズになされて圧縮比を高めることがで
きる。At this time, the gas sucked into the main flow path (3) is guided by the guide member (7) and smoothly spirals around it a suitable number of times, causing the impeller (8) to operate efficiently by the number of times. It traverses well and receives kinetic energy from the impeller (8) each time, which in turn allows the gas to flow smoothly in the main channel (3), thereby increasing the compression ratio.
さらに、上記羽根車（８）の各羽根（８ａ）先端は上記
ガイド部材（７）外周面とほぼ等しい間隔を有するよう
に凹状湾曲面に形成されてガイド部材（７）外周面に近
接して配置され、かつ上記ハブ（８ｂ）先端外周面は上
記ハウジング（１）の一部を構成するようその内周面に
沿った凹状湾曲面に形成されていることから、主流路（
３）内における気体の流れがコントロールされて各羽根
（８ａ）に入るときの気体抵抗が少なくなり、よって気
体の流れのスムーズ化をより一層図ることができるとと
もに、ガイド部材（７）周りを螺旋運動により旋回する
間における気体の周方向に進む距離を短くし得る。これ
により気体の上記羽根車（８）を横断する回数が一段と
増加して、第３図に示すように、実線にて示す本実施例
の方が破線にて示す従来例に比べて流ｆａ （Ｑ）に対
する圧力（Ｐ）の上昇度合が高くなって高圧力比化をよ
り一層図ることができる。また、上述の如くスムーズな
渦流が形成されることから、羽根車（８）を回転させる
所要軸動力の低減化をも図ることができる。Furthermore, the tip of each blade (8a) of the impeller (8) is formed into a concave curved surface so as to have a substantially equal interval with the outer circumferential surface of the guide member (7), and is close to the outer circumferential surface of the guide member (7). The main flow path (
3) The flow of gas within the guide member (7) is controlled, and the gas resistance when entering each vane (8a) is reduced, making it possible to further smooth the flow of gas. The distance that the gas travels in the circumferential direction while turning due to motion can be shortened. This further increases the number of times the gas crosses the impeller (8), and as shown in FIG. 3, the flow fa ( The degree of increase in pressure (P) with respect to Q) becomes high, making it possible to further increase the pressure ratio. Furthermore, since a smooth vortex is formed as described above, it is also possible to reduce the shaft power required to rotate the impeller (8).
なお、上記実施例では、羽根車（８）のハブ（８ｂ）先
端をハブ本体の左右方向に延ばし、該ハブ（８ｂ）先端
面に各羽根（８ａ）を植設したが、これに限らず、例え
ば第４図に示フにうに、羽根車（８）のハブ（８ｂ）先
端面をハブ本体の左方向にだ（プ延ばし、該ハブ（８ｂ
）先立ｔ（面に各羽根（８ａ）を植８２するようにする
ことも１采用可能であり、要は本発明の要旨を変更しな
い範囲てあれば設訓変更することは自由である。In the above embodiment, the tip of the hub (8b) of the impeller (8) is extended in the left-right direction of the hub body, and each blade (8a) is implanted on the tip surface of the hub (8b), but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.
) It is also possible to use one pot by planting each blade (8a) on the front surface (82), and in short, you are free to change the design as long as it does not change the gist of the present invention.
また、上記実施例では、渦流形圧縮ポンプを示したが、
これに限らず、渦流形ターボ機械であればその種類は問
わない。Furthermore, in the above embodiment, a vortex compression pump was shown, but
The present invention is not limited to this, and any type of eddy current turbomachine may be used.
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、ハウジング（１
）内に環状ガイド部材（７）を配置し、かつ該ガイド部
材（７）に対しその外周面に羽根車（８）の各羽根（８
ａ）先端が近接するよう配置し、さらに上記羽根車（８
）のハブ（８ｂ）先端外周面を上記ハウジング（１）の
一部を構成するようその内周面に沿った凹状湾曲面に形
成したので、吸込口（５）からハウジング（１）内に吸
い込まれた気体を、その流れをコントロールしてスムー
ズに効率良くガイド部材（７）にガイドさせて移送しつ
つ圧縮し得、よって気体の上記羽根車（８）を横断する
回数が増加して高圧力比化を図ることができる。また、
上述の如くスムーズな渦流の形成によって羽根車（８）
を回転させる所要軸動ツノの低減化をも図ることができ
る。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the housing (1
), and each blade (8) of the impeller (8) is arranged on the outer peripheral surface of the guide member (7).
a) Arrange the tips of the impeller (8) so that they are close to each other, and
) The outer peripheral surface of the tip of the hub (8b) is formed into a concave curved surface along the inner peripheral surface so as to form a part of the housing (1). By controlling the flow of the gas, the gas can be smoothly and efficiently guided through the guide member (7) and transferred while being compressed, thereby increasing the number of times the gas crosses the impeller (8), resulting in high pressure. Comparisons can be made. Also,
As described above, the impeller (8)
It is also possible to reduce the required axial movement angle for rotating the shaft.
第１図は本発明の一実施例に係る渦流形ターボ懇械とし
ての圧縮ポンプを示す縦断側面図、第２図は第１図の■
−■線における断面図、第３図は本実施例および従来例
の気体流量に対する圧力の上昇度合を示すデータ、第４
図は別の実施例のハウジング部分を示す縦断側面図であ
る。
（１）・・・ハウジング、（５〉・・・吸込口、（６）
・・・吐出口、（７）・・・ガイド部材、（８）・・・
羽根車、（８ａ）・・・羽根、（８ｂ）・・・ハブ。
第４図
第１図
■］
一゛）
第３図
第２図FIG. 1 is a longitudinal side view showing a compression pump as a vortex type turbo machine according to an embodiment of the present invention, and FIG.
- Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line - ■.
The figure is a longitudinal sectional side view showing a housing portion of another embodiment. (1)...Housing, (5>...Suction port, (6)
...Discharge port, (7)...Guide member, (8)...
Impeller, (8a)...Blade, (8b)...Hub. Figure 4 Figure 1 ■] Figure 3 Figure 2
Claims (1)
円環状のハウジング（１）と、該ハウジング（１）内に
配置された環状ガイド部材（７）と、上記ハウジング（
１）内に臨む多数の羽根（８ａ）、（８ａ）、・・・を
ハブ（８ｂ）先端外周面に有し、上記吸込口（５）から
ハウジング（１）内に吸い込まれた気体を移送しつつ圧
縮して上記吐出口（６）よりハウジング（１）外に吐出
させる羽根車（８）とを備えてなり、該羽根車（８）は
、その各羽根（８ａ）先端が上記ガイド部材（７）外周
面に近接して配置され、かつ上記ハブ（８ｂ）先端外周
面が上記ハウジング（１）の一部を構成するようその内
周面に沿つた凹状湾曲面に形成されていることを特徴と
する渦流形ターボ機械。(1) A hollow annular housing (1) provided with a suction port (5) and a discharge port (6), an annular guide member (7) disposed within the housing (1), and the housing (
1) The hub (8b) has a large number of vanes (8a), (8a), . and an impeller (8) for compressing the compressed air and discharging it out of the housing (1) from the discharge port (6), and the impeller (8) has a tip of each blade (8a) connected to the guide member. (7) The hub (8b) is disposed close to the outer peripheral surface, and the outer peripheral surface of the tip end of the hub (8b) is formed into a concave curved surface along the inner peripheral surface of the housing (1) so as to constitute a part of the housing (1). A vortex type turbomachine characterized by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29280286A JPS63147992A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Vortex type turbo machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29280286A JPS63147992A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Vortex type turbo machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147992A true JPS63147992A (en) | 1988-06-20 |
Family
ID=17786534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29280286A Pending JPS63147992A (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Vortex type turbo machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63147992A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04262093A (en) * | 1990-09-28 | 1992-09-17 | Lamson Corp | Regenerative centrifugal compressor |
Citations (3)
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| JPS52142313A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-28 | Hitachi Ltd | Voltex blower |
| JPS5575588A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-06 | Compair Ind Ltd | Energy accumulated rotary motion apparatus |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29280286A patent/JPS63147992A/en active Pending
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