WO2002084125A1 - Turbine - Google Patents

Description

明 細 書 夕 一ポ機械 技術分野

本発明は ポ ン プ、 ポ ン プ水車、 水車あ る いは圧縮機等の タ 一ポ 機械に 関 し、 特 に 羽根車の低圧側の旋回流れを 抑制 す る よ う に し た 夕 一ボ機械に関す る 。 背景技術

従来の タ 一ポ機械の一例 と して 、 揚水発電所 にて 用い ら れ る ポ ン プ水車の場合に つ いて説明す る 。 ポ ン プ水車 の ポ ン プ運転は下 ダム の水 を 上ダム に汲み上げる 運転モ ー ド で あ る 。 こ の時の 羽根 車前後で は、 羽根車の低圧側 に あ る 吸出管か ら 羽根車に水が流入 す る 。 ポ ン プ水車の吸出管か曲 が り 部 を 有 す る ので 、 曲 が り 部で 2 次流れが発生 し、 水の流れは旋回成分 を 有 し た状態で 羽根車 に 流入す る 。 こ の旋回成分は効率の低下、 不安定運転の原 因 と な つ て い る 。

ま た 、 ポ ン プ水車の水車運転で は、 定格最大出力 か ら 部分負荷 出力 ま で運転 さ れる 。 こ れは羽根車か ら 流出 す る 流れが旋回成分 を 持た な い領域を 挟んで、 回転方 向 と 同 じ方 向 あ る いは反対方 向 の旋回成分 を 持 っ た流れが流出 さ れる 運転領域で あ る 。 旋回成分 を 持 っ た 流れが流出 さ れ る と 吸出管内で旋回渦流れが発生 し、 振 動あ る いは騒音を 引 き起こ すので安定運転の障害 と な る。

旋回成分 を 抑制す る 従来の技術 と して は、 サ ク シ ヨ ン リ ン グ、 フ ィ ンな どが知 ら れて い る 。

特許第 2， 5 9 8， 1 2 0 号公報には、 水車やポ ン プ、 ポ ン プ水車等の 流体回転機械に ド ラ フ ト を 設け た も の に お い て 、 前記 ド ラ フ ト の 内周壁 に溝 を 設け、 こ の溝内 に旋回流抑制 フ ィ ン を 流水方 向 に収 容 し た こ と を特徴 と す る 旋回流抑制型 ド ラ フ ト 構造が記載さ れて い る o

実公昭 4 4一 6 4 2 号公報 に は、 水車の吸出管入 口 の 内部 に 突 出 し た案内装置 を 吸出管の 内壁周 囲 に配列 し、 更 に該案内装置 を 水車運転時 におい て 適宜に壁 内へ引 き 入れ る 装置 を 設け、 該引 き 入れ装置 に よ り 調整 さ れ る 前記案内装置 に よ っ て水車 ラ ンナ 出 口 に お け る 水流を修正す る こ と を特徴 と す る 反動水車の吸出管が記 載さ れて い る 。 発明開示

し か し な が ら 、 サ ク シ ヨ ン リ ン グあ る い は フ ィ ン は旋 回成分 を あ る 程度抑制す る も のの、 そ れ 自 体が流れの 障害物 と な る た め に 効率の低下、 あ る いは、 水車運転時 に はサ ク シ ヨ ン リ ン グ、 フ ィ ンの破損、 脱落す る場合も あ り 、 所望の要求を満足で きない。 本発明の 目 的は、 簡単な構造で、 羽根車の低圧側 の流体の旋回 成分 を抑制 して高効率で広い 安定運転範囲 を 有 す る タ 一ポ機械 を 得る こ と にあ る 。

上記の 目 的 を達成す る た め に本発明は、 シ ュ ラ ウ ド を 有す る 羽 根車 と こ の 羽根車 の低圧側 に 吸込管あ る い は吸出管 な どの ド ラ フ ト 管 を備 え た タ ー ボ機械にお いて 、 こ の ド ラ フ ト 管 内面であ る 内 壁 に 羽根車 回転軸方向 の溝を 円周方 向 に複数あ る い は多数設けて 溝 自 体の作用 に よ っ て旋回流 を抑制す る よ う に し た こ と にあ る 。 溝の深さ は浅い形状の も のが よ く 、 1 〜 2 0 mm の深さ が推奨 さ れ る 。

本発明の 更な る 特徴は、 シ ュ ラ ウ ド を有 す る 羽根車 と こ の 羽根 車の低圧側 に吸込管あ る い は吸出管 を 備 え た タ ーポ機械にお い て ド ラ フ ト 管の 内面 に羽根車 回転軸方 向 の溝 を 円周方 向 に複数備 え た段を複数段有す る こ と にあ る。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の実施例 の 一例 を 示す タ ーポ機械の構成断面図 第 2 図は第 1 図の一部拡大断面図であ る 。

第 3 図は第 1 図の一部誇張断面図であ る 。

第 4 図は第 3 図の I V— I V 線断面図であ る 。

第 5 図は他の実施例の構成断面図であ る 。

第 6 図は他の実施例の構成断面図であ る 。

第 7 図は第 1 図の一部構成の斜視図であ る 。

第 8 図は本発明の他の実施例の 一例 を 示 す 夕 一ボ機械の構成断 面図であ る 。

第 9 図は本発明の実施例 の タ ーポ機械の特性曲線 を 示す線図で あ る 。 発明 を実施する ための最良の形態

以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する 。

第 1 図は、 本発明の実施例で あ る 水車あ る い は ポ ン プ水車等の タ ー ボ機械 1 0 0 の構造断面 を 示 す。 水車 あ る い は ポ ン プ水車等 の 夕 一ポ機械 1 0 0 は羽根車 1 と 、 低圧側 4 1 に 吸込管あ る いは 吸出管で あ る ド ラ フ ト 管 2 を備 え る 。 羽根車 1 は、 回転軸 3 (主 軸） と シ ユ ラ ウ ド 5 を備 え た ラ ン ナ室 4 お よ び羽根車 1 を覆 う 上 カ ノ、'一 6 お よ び下カ ノ、一 7 を備 え る 。 羽根車 1 の高圧側 4 2 に は ガイ ド ベー ン 8 、 ス テーベ一 ン 9 そ して ケー シ ン グ 1 0 が設け ら れる 。

シ ュ ラ ウ ド 5 と 下 カバ一 7 と の 間の 間隙 1 1 を洩れた水が流過 する 。

羽根車 1 の 回転に よ る 回転駆動力 は 回転軸 3 を 介 して 図示 しな い発電機に伝達 さ れ る か、 発電機か ら の 回転力 が回転軸 3 を 介 し て羽根車 1 に伝え ら れる 。

羽根車 1 の下半部 を 覆 う 下 カバー 7 に は ド ラ フ ト 管 2 がー体あ る い は 一体的 に 設け ら れて お り 、 ド ラ フ ト 管 2 内 に 流体の流路 1 2 が形成さ れる 。

ド ラ フ ト 管 2 の羽根車 1 に面す る 上端部 に は上端か ら シ ュ ラ ウ ド 5 に 対向 す る 形で 多数の溝 1 3 が設けて あ る 。 多数の溝 1 3 は 群を形成 してお り 、 第 1 図の場合、 溝群は 1 段を なす。

尚、 1 5 は 回転軸 3 の 中心線を 示 す と 共 に、 羽根車の軸方 向 を 示す。 ま た、 ド ラ フ ト 管 2 の上半部の方向 を も 示す。

第 2 図は、 シ ュ ラ ウ ド 5 と 溝 1 3 と の配設関係 を拡大 して 示す。 第 2 図 に 示す よ う に 間隙 1 1 の流路間隔 を狭め る た め に シ ュ ラ ウ ド 5 が設け ら れ る が、 流れる 流量を 零にす る こ と は不可能で あ り 、 こ こ を 流れ る 流体が 1 つ の原 因 と し て、 ま た羽根車 1 に よ っ て 与 え ら れ る 旋回 力 に よ っ て 流体に は旋回力 が生 じ、 効率 を低下 さ せ る 。

本実施例では シ ュ ラ ウ ド 5 に対向 して溝 1 3 を設けて い る 。

シ ュ ラ ウ ド 5 と 溝 1 3 と の配設関係 を 誇張 して 表示す る と 第 3 図 の よ う に な る 。 シ ュ ラ ウ ド 5 の下端面 3 1 に 対向 して溝 1 3 の 上端開放部 3 2 が対向す る 。 こ の よ う に配設す る こ と に よ っ て 、 間隙 1 1 を 流れ る 洩れに よ る 旋回流あ る い は羽根車 1 に よ る 旋回 流を抑制する こ と がで き る 。

第 4 図は、 第 3 図 の I V— I V 断面図であ る 。 ド ラ フ ト 管 2 の 内面 で あ る 内壁部 1 6 に は溝 1 3 が形成 さ れ る 。 溝 1 3 は、 例 え ば断 面矩形状 を な し、 二つの側方面 2 1 ， 2 2 と 底面 2 3 と か ら 構成 さ れ、 二つ の側方面 2 1 ， 2 2 と 底面 2 3 と に よ っ て形成さ れ る 空間部 2 4 に は何 も 設置 さ れず、 無体溝 と さ れて い る こ と に 1 つ の特徴を なす。 溝 1 3 の底面深 さ は 1 ~ 2 0 mm が実験に よ れば望 ま し い範囲で あ る こ と が判 っ た 。 こ の深さ は水車、 あ る いは ポ ン プ水車の 大 き さ に 関係な く 、 旋回流 を生 じ る 夕 一ポ機械に有効で あ る 。 こ の よ う に、 溝 自 身の浅深 さ 形状 に よ っ て 損失 を 小 さ く 抑 えて旋回成分を抑制する 。 旋回流は浅い深 さ 形状の溝 自 体の作用 に抑制 さ れ る 。 深い形状 の溝形成 と す る こ と は流れに 与え る 損失上望 ま しい こ と で はな い ま た溝 1 3 は隣 り に ほぽ同 じ幅の 円周壁 2 5 が残 さ れて お り 、 こ の 円周壁 2 5 と 一対を な し、 隣 り の溝 1 3 a 、 1 3 b に 隣接 す る o

ま た、 溝 1 3 は第 1 図お よ び第 2 図 に 示す よ う に 、 回転軸 3 の 軸方向に延びて形成される 。

以上の よ う に、 本実施例 に よ れば、 ド ラ フ ト 管 2 は、 ド ラ フ ト 管内壁に シ ュ ラ ウ ド 5 に対向 す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ の溝 1 3 が隣 り の 円周壁 2 5 と 一対 を な して 、 円周壁 2 5 を 置いて 隣接 して 回転軸方向 に対 して 多数形成 して あ る 。

尚、 ド ラ フ ト 管 2 に溝 1 3 を形成す る 例 に つ い て 説明 し た が、 ド ラ フ ト 管 2 の上側 に接続さ れ る 円筒管 に溝 1 3 を 設けて も 同一 の作用 を な す こ と は 明 ら かで あ る 。 こ の場合に あ っ て は 円筒管は ド ラ フ ト 管の一部を なす。

溝形状の 1 列 を 示せば、 溝深 さ d = 2 mm、 溝幅 W = 1 0 mm、 溝 長さ 6 2 . 6 mni、 溝数 n = 3 6 、 ド ラ フ ト 管入 口径 （溝先端部） D = 2 5 4 . 5 mm と な る。

= 0 . 4 5 と な り 、 こ の範囲は 0 . 5 以内 に す る こ と 、 望ま し く は 0 . 2 〜 0 . 5 と する のがよ い。

第 5 図 は、 他の実施例 を 示 す。 こ の例 に あ っ て は、 溝 1 3 を 回 転軸 3 の 回転軸方 向 1 5 に対 して傾斜 して 設け た こ と を 特徴 と す る 。 傾斜は大 き く 設け る こ と を 要せず、 回転軸方 向 に対 し 1 5 ° 以内 におさ め る 。 望ま し く は、 1 0 °C以内 と する 。

他の構成は先の実施例 と 同一で あ る の で、 説明を繰 り 返 さ な い。 第 6 図は、 他の実施例 を 示 す。 こ の例 に あ っ て は第 1 の実施例 で示 し た 溝 1 3 , 1 3 ' の群 5 0 , 5 1 を上下 2 つ 隣接 して 設け て い る こ と に特徴があ る 。 複数個設け る こ と が可能で あ る が、 2 つ設ければ充分であ る。

他の構成は、 先の実施例 と 同一であ る。

第 2 の実施例で採用 し た傾斜 し た溝構成を 第 6 図 と 同 じ に 溝群 を 2 つ上下に隣接 して設けて も よ い。

第 7 図は、 溝 1 3 と 円周壁部 2 5 の斜視図 を 示す。 こ の 図 に示 す よ う に、 一対の溝 1 3 と 円周壁部 2 5 は例 え ば 3 6 個歯車 の歯 車形状 と 同 じ よ う に して並べる こ と にな る 。

シ ュ ラ ウ ド 5 を 有 す る 羽根車 1 と 羽根車 1 の低圧側 4 1 に ド ラ フ ト 管 2 の内面の内壁部 1 6 に溝 1 3 が設け ら れて い る 。

羽根車 1 を ポ ン プ と して使用 す る 場合に は、 羽根車の低圧側 4

1 か ら 羽根車 の高圧側 4 2 の 方 向 に流体が流れ る 。 羽根車 1 に 回 転方 向 の旋回成分 を 持っ た流れが流入す る と 、 オ イ ラーへッ ド が 低下 し、 揚程が低下 し、 ポ ン プ効率が低下す る 。 本発明で は、 こ の旋回成分を抑制す る た めに前述 し た溝 1 3 を設け る 。 すなわ ち 、 溝 1 3 の 中 を 回転軸方向 あ る い は 回転軸 と傾斜 し た 方 向 に流体が 流れ る ので、 溝 1 3 の形状に よ っ て 羽根車の低圧側 4 1 の流体の 旋回成分を抑制する こ と がで き る 。

尚、 旋回成分 を抑制す る た め に ド ラ フ ト 管 2 の上端面か ら 設け る こ と な く 、 第 8 図 に示 す よ う に T の幅 を 置い て 、 近傍か ら 設け て も よ い。 T は直径 D よ り 小 さ く 設定す る 。 ま た、 他の構成は第

1 図 に示す例 と 同様であ る 。

第 9 図 に は本発明 に よ る ポ ン プの特性曲線 を 示す。 横軸は揚水 量で あ る 。 左縦軸は ポ ン プ効率、 右縦軸は全揚程で あ る 。 破線は 従来の 技術の特性曲線を 示す。 実線は本発明の特性曲線 を示 す。 本発明 に よ り 、 従来技術に 比べ、 本発明の溝の効果 に よ り 、 同一 揚水量で全揚程が増加 し、 全揚程の増加分に相 当 す る ポ ン プ効率 が増加す る 。

羽根車 1 を水車 と して使用 す る 場合に は、 羽根車の高圧側 4 2 か ら 羽根車の低圧側 4 1 の方 向 に 流体が流れ る 。 水車運転で は、 定格最大出力 か ら 部分負荷出力 ま で運転 さ れる 。 こ れは羽根車 1 か ら 流出 す る 流れが旋回成分を持た な い領域を挟んで、 回転方 向 と 同 じ方 向あ る い は反対方 向の旋回成分を持っ た流れが流出 さ れ る運転領域で あ る 。 旋回成分を持 っ た流れが流出 さ れ る と ド ラ フ ト 管 2 で あ る 吸出管で旋回渦流れが発生 し、 振動あ る い は騒音 を 引 き起 こ すの で 安定運転の 障害 と な る 。 すなわ ち 、 本実施例 に よ れば、 溝 1 3 の 中 を 回転軸方 向 に 流体が流れる の で 、 羽根車 の低 圧側 4 1 の流体の旋回成分を抑制する こ と がで き る 。

本発明は、 以下の構成を有する タ ーボ機械を提供す る 。

回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側に設けた ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ポ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 〜 2 0 m m の浅深さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して、 円周壁 を 置いて 隣接 して 回転軸方 向 に対 し て 多数形成 し て あ る も のであ る こ と を特徴 と す る タ ーボ機械。

回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側に設けた ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して、 円周壁 を 置いて 隣接 して 回転軸方 向 に対 して多数形成 して あ り 、 かつ多数の溝か ら な る 溝群 を 隣接 して複数段設け た も の であ る こ と を特徴と する 夕 一ボ機械。

回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を 有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側に設けた ド ラ フ ト 管 と を備え た タ 一ポ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して 、 円周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 して傾斜す る 方 向 に 多数 形成 して あ る も のであ る こ と を特徴 と する タ ーボ機械。

回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を 有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車 の低 圧側に設けた ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ の 溝が歯車の歯 と歯底 と の関係 と 同 じ に し て 、 円 周壁 を 置いて 隣接 して 回転軸方 向 に対 して傾斜す る 方 向 に 多数形成 し て あ る も ので あ り 、 かつ多数の 溝か ら な る 溝群 を 隣接 して複数段設けた も のであ る こ と を特徴 と する タ ーボ機械。

シ ュ ラ ウ ド を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーポ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る形で 1 〜 2 O mm の浅深さ を 有 し、 自 身の浅深さ形状 自 体に よ つ て 流体の旋 回成分 を抑制す る 溝を 円周壁 を 置いて 隣接 し て 回転軸 方 向 に多数形成 して成る も の で あ る こ と を 特徴 と す る タ 一ポ機械 シ ュ ラ ウ ド を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る 形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ を 有 し、 自 身の浅深さ 形状 自 体に よ つ て 流体の旋回成分を 抑制す る 溝 を 円周壁 を 置い て 隣接 し て 回転軸 方 向 に多数形成 して成る も の で あ り 、 かつ 多数の溝か ら な る 溝群 を 隣接 し て 複数段設け た も の で あ る こ と を 特徴 と す る タ 一ポ機械 シ ュ ラ ウ ド を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 ~ 2 O mm の浅深さ を 有 し、 自 身の浅深さ形状 自 体に よ つ て 流体の旋 回成分を 抑制す る 溝を 円周壁 を 置いて 隣接 して 回転軸 方 向 に対 し て傾斜す る 方 向 に 多数形成 して成る も ので あ る こ と を 特徴 と する 夕 一ボ機械。

シ ュ ラ ウ ド を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に 設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深さ を 有 し、 自 身の浅深 さ形状 自 体に よ つ て 流体の旋回成分 を抑制す る 溝を 円周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸 方 向 に対 して 傾斜す る 方 向 に 多数形成 し て成る も の で あ り 、 かつ 多数の溝か ら な る 溝群を 隣接 して 複数段設け た も の で あ る こ と を 特徴 と する タ ーボ機械。

シ ュ ラ ウ ド を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に 設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ 一ポ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て 、 浅深さ の底面 と 対向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る 側面側 か ら 流入 し た 流体の旋回流が底面側 に 流れて 、 対抗す る 側面側 に 流れ る形状の溝がほぼ同 じ幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 多数設け ら れ、 溝 自 体形状に よ っ て 流体の旋回成分 を抑制す る も のであ る こ と を特徴 と す る タ 一ポ機械。

シ ュ ラ ウ ド を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に 設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て、 浅深 さ の底面 と 対向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る 側面側 か ら 流入 し た流体の旋回流れが底面側 に流れて 、 対抗す る 側面側 に流 れる 形状の溝がほぼ同 じ幅の 内周壁 を 置いて 隣接 し て 回転軸方 向 に多数設け ら れ、 溝 自 体形状 に よ っ て 流体の旋回成分 を抑制 す る も の で あ り 、 かつ多数の溝か ら な る 溝群 を 隣接 して 複数段設け た も のであ る こ と を特徴 と する 夕 一ボ機械。

シ ュ ラ ウ ド を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ポ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て、 浅深 さ の底面 と 対向 す る 側面 と を 有 し、 対向 す る側面側 か ら 流入 し た流体の旋回流が底面側 に 流れて 、 対抗す る 側面側 に 流れ る形状の溝がほぼ同 じ幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 対 し て 傾斜す る 方 向 に対 して 傾斜す る 方 向 に多数設け ら れ、 溝 自 体形状に よ っ て 流体の旋回成分を抑制す る も の で あ る こ と を 特徴 と す る 夕 ーポ機械。

シ ュ ラ ウ ド を 有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、

前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に隣接 し て 、 浅深 さ の底面 と 対向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る側面側 か ら 流入 し た 流体の旋回流が底面側 に流れて 、 対抗す る 側面側に 流れ る 形状の溝がほぼ同 じ幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 対 して 傾斜す る 方 向 に対 し て 傾斜す る 方 向 に多数設け ら れ、 溝 自 体形状 に よ っ て 流体の旋回成分を抑制す る も の で あ り 、 かつ 多数 の溝か ら な る 溝群 を 隣接 し て複数段設け た も の で あ る こ と を 特徴 と する タ 一ポ機械。

本発明 に よ れば、 羽根車 の低圧側 の流体の旋回成分を 溝に よ り 抑制で き る の で、 高効率で 安定運転が可能な タ ーボ機械 を実現で き る効果があ る 。

ま た 、 本発明 に よ れば、 シ ュ ラ ウ ド と 下 カ バー と の 間 に 流れ る 流 体に よ る 旋回成分 を含めて 羽根車 の低圧側の流体の旋回成分 を 溝 に よ り 抑制で き る の で、 同一揚水量に対 して 全揚程が増加す る の で、 高効率で 安定運転が可能で機械のサイ ズが小 さ く 低 コ ス ト の タ ーボ機械を実現で き る効果があ る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 .回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備 え た タ ーボ機械 に お いて 、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に 対向 す る 形で 1 〜 2 0 mm の 浅深さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して、 円周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 して 多数形成 し て あ る も ので あ る こ と を特徴 と する タ 一ポ機械。

2 .回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を 備 え た タ 一ポ機械 に お い て 、 前記 ド ラ フ ト 管は 、 ド ラ フ ト 管 内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 〜 2 0 mm の浅深 さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して、 円周壁を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 して 多数形成 して あ り 、 かつ多数 の溝か ら な る 溝群 を 隣接 し て複数段設け た も の で あ る こ と を 特徴 と す る タ 一ポ機械。

3 .回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備 え た タ 一ポ機械 に おい て 、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に対向す る 形で 1 〜 2 0 mm の浅深 さ の溝が隣 り の 円周壁 と 一対を な して、 円周壁を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 して傾斜す る 方 向 に多数形成 して あ る も のであ る こ と を特徴 と する タ 一ポ機械。

4 .回転軸 と シ ュ ラ ウ ド と を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低 圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備 え た タ ーポ機械 に お い て 、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記 シ ュ ラ ウ ド に対向 す る 形で 1 - 2 0 mm の浅深 さ の溝が歯車の歯 と 歯底 と の関係 と 同 じ に して、 円周壁 を 置 い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 して 傾斜す る 方 向 に多数 形成 し て あ る も の で あ り 、 かつ 多数の 溝か ら な る 溝群 を 隣接 して 複数段設けた も のであ る こ と を特徴と す る 夕 一ポ機械。

5 .シ ュ ラ ウ ド を 有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を 備え た 夕 一ポ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁に前記 シ ュ ラ ウ ド に 対向す る形で 1 〜 2 0 mm の浅 深 さ を 有 し、 自 身の浅深 さ 形状 自 体に よ っ て 流体の旋回成分 を抑 制す る 溝を 円周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 多数形成 して成 る も のであ る こ と を特徴と する タ ーボ機械。

6 .シ ュ ラ ウ ド を有 す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を 備え た タ 一ポ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁に前記 シ ュ ラ ウ ド に対向 す る形で 1 〜 2 0 mm の浅 深 さ を有 し、 溝 自 身の浅深 さ 形状 自 体に よ っ て 流体の旋回成分を 抑制す る 溝を 円周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 多数形成 して 成 る も の で あ り 、 かつ多数の溝か ら な る 溝群を 隣接 して複数段設 けた も のであ る こ と を特徴と する タ 一ポ機械。

7 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る形で 1 〜 2 0 mm の浅 深 さ を 有 し、 溝 自 身の浅深 さ 形状 自 体に よ っ て 流体の旋回成分 を 抑制 す る 溝 を 円周壁 を置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 対 して傾斜す る 方 向 に 多数形成 して成る も ので あ る こ と を特徴 と す る タ ーボ機 械。

8 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ボ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁に前記シ ュ ラ ウ ド に対向す る形で 1 ~ 2 0 mm の浅 深 さ を有 し、 溝 自 身の浅深 さ 形状 自 体に よ っ て 流体の旋回成分 を 抑制 す る 溝 を 円周壁 を置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 し て傾斜す る 方 向 に 多数形成 して成 る も ので あ り 、 かつ多数の 溝か ら な る 溝 群を 隣接 して 複数段設け た も ので あ る こ と を特徴 と す る 夕 一ボ機 械 o

9 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よび該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ボ機械 において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に 前記シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て、 浅深 さ の底面 と 対 向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る 側面側か ら 流入 し た流体の旋回流 が底面側 に流れて 、 対抗す る 側面側 に流れ る 形状の溝がほぼ同 じ 幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方向 に 多数設け ら れ、 溝 自 体 形状に よ っ て 流体の旋回成分を抑制す る も ので あ っ て、 溝数を n 、 溝幅を W、 ド ラ フ ト 管溝先端部におけ る径を D と した と き に、 n x W

0 . 2 〜 0 . 5 に した こ と を特徴 と す る タ ーボ機械

1 0 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よび該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に前記シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て、 浅深 さ の底面 と 対 向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る 側面側か ら 流入 し た 流体の旋回流 が底面側 に流れて 、 対抗す る 側面側 に流れ る 形状の溝がほぼ同 じ 幅 の 内周壁 を 置いて 隣接 して 回転軸方 向 に 多数設け ら れ、 溝 自体 形状 に よ っ て 流体の旋回成分 を 抑制す る も ので あ り 、 かつ多数の 溝か ら な る 溝群 を 隣接 して 複数段設け た も の で つ て 、 溝数を n 、 溝幅を W、 ド ラ フ ト 管溝先端部におけ る径を D と した と き に、 n x W

0 . 2 〜 0 . 5 に した こ と を特徴 と する タ 一ポ機械。

1 1 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よび該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た タ ーボ機械におい て、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁 に 前記シ ュ ラ ウ ド に 隣接 し て 、 浅深 さ の底面 と 対 向 す る 側面 と を有 し、 対向 す る 側面側か ら 流入 し た流体の旋回流 が底面側 に流れて 、 対抗す る 側面側 に流れ る 形状の溝がほぼ同 じ 幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に対 し て傾斜す る 方 向 に 対 して傾斜す る 方 向 に多数設け ら れ、 溝 自 体形状に よ っ て流体の 旋回成分 を抑制 す る も の で あ っ て 、 溝数を η 、 溝幅 を W、 ド ラ フ

n x W

ト 管溝先端部におけ る 径を D と し た と き に、 0 . 2 〜 0 . 5 に した こ と を特徴と する 夕 一ポ機械。

1 2 .シ ュ ラ ウ ド を有す る 羽根車 と 、 お よ び該羽根車の低圧側 に設け た ド ラ フ ト 管 と を備え た 夕 一ボ機械において、 前記 ド ラ フ ト 管は、 ド ラ フ ト 管内壁に前記 シ ュ ラ ウ ド に隣接 して、 浅深さ の底面 と 対 向 す る 側面 と を 有 し、 対向す る 側面側か ら 流入 し た 流体の旋回流 が底面側 に 流れて 、 対抗す る 側面側 に 流れ る 形状の溝がほぼ同 じ 幅の 内周壁 を 置い て 隣接 して 回転軸方 向 に 対 して傾斜す る 方 向 に 対 して傾斜す る 方向 に多数設け ら れ、 溝 自体形状に よ っ て流体の 旋回成分 を 抑制 す る も の で あ り 、 かつ 多数の 溝か ら な る 溝群を 隣 接 して 複数段設け た も の で つ て 、 溝数 を n 、 溝幅 を W、 ド ラ フ ト 管溝先端部 におけ る径 を D と し た と き に、 = 0 . 2 〜 0 . 5 に し た こ と を特徴 と する タ ーボ機械。