JP2003013898A - 軸流形流体機械 - Google Patents

軸流形流体機械

Info

Publication number
JP2003013898A
JP2003013898A JP2001197663A JP2001197663A JP2003013898A JP 2003013898 A JP2003013898 A JP 2003013898A JP 2001197663 A JP2001197663 A JP 2001197663A JP 2001197663 A JP2001197663 A JP 2001197663A JP 2003013898 A JP2003013898 A JP 2003013898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
casing
axial flow
blade
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001197663A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3872966B2 (ja
Inventor
Koichi Irie
浩一 入江
Tomoyoshi Okamura
共由 岡村
Yoshiro Anzai
良郎 安斉
Junichi Kurokawa
淳一 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001197663A priority Critical patent/JP3872966B2/ja
Priority to DE60201109T priority patent/DE60201109T2/de
Priority to EP02013334A priority patent/EP1270953B1/en
Priority to US10/180,029 priority patent/US6736594B2/en
Publication of JP2003013898A publication Critical patent/JP2003013898A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3872966B2 publication Critical patent/JP3872966B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/22—Actively adjusting tip-clearance by mechanically actuating the stator or rotor components, e.g. moving shroud sections relative to the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0027—Varying behaviour or the very pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215—Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/528—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545—Ducts
    • F04D29/547—Ducts having a special shape in order to influence fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/688—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸流形流体機械の揚程−流量特性曲線の右上が
り特性を改善し、運転範囲の拡大を図ると共に、安定な
運転範囲においては効率低下や振動・騒音の増大を抑制
する。 【解決手段】軸流形流体機械のケーシング２内面に、羽
根車１の入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ
圧力勾配方向の溝５を周方向に複数本形成する。ケーシ
ング内面に設けた可動部材６の移動により、不安定運転
域では羽根存在域内に溝が現われ、安定運転域では羽根
と溝が干渉しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非容積型の羽根車を
有する軸流形流体機械に係わり、特に、羽根入口の再循
環流の正流における予旋回および羽根旋回失速を抑制す
ることにより流動不安定性を防止することが可能で、軸
流ポンプやポンプ水車に適用して特に好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ターボ機械と総称される回転機械は、取
り扱う流体および形式によって以下のように分類可能で
ある。 １．取り扱う流体 液体、気体 ２．形式 軸流、斜流、遠心 現在、主に使用されているポンプは、上流から下流に向
かってベルマウス、ケーシング、ポンプ及びデフューザ
等から構成される。
【０００３】ポンプのケーシング内で回転する羽根車
（インペラ）は回転軸によって回転駆動され、サクショ
ンケーシングから吸い込まれた液体にエネルギを与え
る。デフューザは流体の速度エネルギの一部を静圧に変
換する機能を有する。
【０００４】図１２は、図２に示すようなターボ機械の
典型的な揚程−流量特性曲線であって、横軸は流量を表
わすパラメータ、縦軸は揚程を表わすパラメータであ
る。この図に示すように、低流量域では流量が増加する
につれて揚程は低下するが、流量がＳ領域にある間は流
量が増加するにつれて揚程も増加する右上がり特性を示
す。更に、流量が右上がり特性領域以上に増加すると、
流量が増加するにつれ揚程は低下する。
【０００５】右上がり特性領域Ｓの流量でターボ機械を
運転した場合には、流体のかたまりが管路内で自励振動
するサージングが発生する。ターボ機械を流れる流体流
量が減少したときインペラ入口外縁で再循環流が発生す
るが、このとき羽根に入る流体の流路が狭められ、流体
に旋回が生じるため、前記右上がり特性が発生する（図
２参照）。
【０００６】サージングはターボ機械だけでなく、上流
および下流に接続される配管にも損傷を与えるため低流
領域での運用は禁止されている。また、ターボ機械の運
転領域を拡大するため羽根の形状（プロフィル）を改善
するほか、下記に示すようにサージングを抑制する方法
は既に提案されている。 １．ケーシングトリートメント インペラが存在するケーシング領域に、羽根弦長の１０
〜２０％の細い溝を形成することにより失速マージンを
改善するものである。即ち、既に提案されているケーシ
ングトリートメントは、ケーシング内壁の羽根の存在領
域に、軸方向、周方向、もしくは斜め方向に、径向き、
もしくは斜めに相当な深さを有する溝を形成するもので
ある。 ２．セパレータ 低流領域で羽根入口外縁に発生する再循環流の逆流部分
を順流部分と分離するためにセパレータを配置し、再循
環流の拡大を防止するものである。
【０００７】軸流形流体機械（ターボ機械の一つ）に適
用されているセパレータの例としては、吸込リング方
式、ブレードセパレータ方式、及びエアセパレータ方式
がある。
【０００８】吸込リング方式は、逆流を吸込リング外側
に閉じ込めるものであり、ブレードセパレータ方式は、
ケーシングとリングの間にフィンを設けるものである。
また、エアセパレータ方式は、動翼（羽根）先端部を開
放して逆流をケーシング外の流路に導き、フィンによっ
て逆流の旋回を防止するものであり、前二者に比較して
効果は大であるものの、装置が大規模となる。
【０００９】安定な運転が可能である右上がりの揚程曲
線を得るための従来技術としては、上述のように、ケー
シングトリートメントやセパレータを設けることは既に
知られている。なお、この種の公知例としては、米国特
許第４，２１２，５８５号明細書に記載されたものなど
がある。
【００１０】また、この他に、特開２０００−３０３９
９５号公報に記載のように、斜流ポンプのケーシング内
面に、羽根入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結
ぶ複数本の溝を具備して、入口の旋回を抑制し右上がり
特性のない揚程曲線を得るようにしたものも提案されて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のケーシ
ングトリートメント及びセパレータによれば、揚程曲線
の上記右上がり特性をより低流量側に移動して安定運転
領域を拡大することは可能であるものの、ケーシングト
リートメントにおいて失速マージンを１０％向上させる
ごとに軸流形流体機械の効率は１％低下する。
【００１２】また、羽根入口側とケーシング内面の羽根
存在域内を結ぶ溝を形成するようにしたものでは、溝の
加工が容易で、効率低下も少なく、かつ右上がり特性の
ない揚程曲線を得ることができる。しかし、ケーシング
内面に形成した複数の溝を羽根が回転しながら通過する
時に、羽根からの流れと溝が干渉することにより圧力脈
動が発生し、振動・騒音を増大させる可能性があること
については考慮されていない。
【００１３】更に、軸流形流体機械などのターボ機械に
おいては、羽根入口付近などにキャビテーションが発生
することがある。キャビテーションとはポンプを流れる
液体の圧力が飽和蒸気圧近くまで低下した際、液体中に
は気化により多数の気泡が発生する現象であり、発生し
た気泡はポンプ内部を流動しポンプ内部の圧力回復に伴
い気泡が崩壊する。キャビテーションの発生は、羽根車
やケーシング壁面に損傷を与えると共に振動・騒音の増
加、性能の低下といった弊害を生じることがある。
【００１４】ポンプがある運転状態においてキャビテー
ションを生じないためにポンプとして必要とするＮＰＳ
Ｈを“Ｒｅ．ＮＰＳＨ”と呼ぶ。ＮＰＳＨとは有効吸込
ヘッドのことで、羽根車の基準面上の液体が持つ全圧
が、その液体のその温度における飽和蒸気圧よりいくら
高いかを表すものである。ＮＰＳＨが低くなればなるほ
ど飽和蒸気圧に近づき、キャビテーションが発生しやす
い状態になる。つまり“Ｒｅ．ＮＰＳＨ”は低ければ低
いほど、そのポンプはキャビテーションを発生しにくい
ということを表す。
【００１５】キャビテーションは運転条件において、そ
の発生状態は様々であるが、軸流形や斜流形のポンプで
は、右上がり特性の発生する小流量においては“Ｒｅ．
ＮＰＳＨ”が高くなる傾向がある。つまり、キャビテー
ションを発生し易い状態となる。
【００１６】本発明の目的は、揚程−流量特性曲線の右
上がり特性を改善し、運転範囲の拡大を図れる軸流形流
体機械を得ることにある。
【００１７】本発明の他の目的は、設計点付近の安定な
運転範囲においては、効率低下や振動・騒音の増大を抑
制することのできる軸流形流体機械を得ることにある。
【００１８】本発明の更に他の目的は、キャビテーショ
ンによる性能低下を改善できる軸流形流体機械を得るこ
とにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の特徴は、ケーシング内面に、多数の
羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置して構成され
た軸流形水力機械において、前記ケーシングの内面には
軸方向に可動自在なケーシングライナが設けられ、この
ケーシングライナの内面に、前記羽根の入口側と羽根存
在域内とを流体圧力の勾配方向に結ぶ流路が周方向に複
数本設けられ、前記ケーシングライナを軸方向に移動さ
せることにより、前記流路の位置を変えて羽根車との干
渉長さを変えることにより、該流路内を流体圧力の勾配
方向に流れる流体の流量を調整可能としたことにある。
【００２０】本発明の第２の特徴は、ケーシング内面
に、多数の羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置し
て構成された軸流形流体機械において、前記ケーシング
内面の周方向に複数本設けられ、羽根車入口側とケーシ
ング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配方向の溝と、前
記ケーシングの内面を軸方向に移動して、前記羽根に対
峙する部分の溝の全部又は一部を開閉できるように構成
された可動部材とを備えることにある。
【００２１】ここで、前記可動部材は円筒状に構成さ
れ、この可動部材が吸込側または吐出側へ移動すること
により、前記羽根に対峙する部分の溝が開状態とされる
機構とすることができる。また、可動部材の位置により
溝と羽根との干渉長さを変化させ、該溝内を流体圧力の
勾配方向に流れる流体の流量を調整可能とすることもで
きる。
【００２２】本発明の第３の特徴は、ケーシング内面
に、多数の羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置し
て構成された軸流形流体機械において、前記ケーシング
のうち羽根車に対峙する部分のケーシングを軸方向に移
動可能に構成し、この移動可能なケーシングの内面に
は、前記羽根の入口側と羽根存在域内とを流体圧力の勾
配方向に結ぶ軸方向の溝を周方向に複数本設け、前記ケ
ーシングを軸方向に移動させることにより、前記溝の位
置を変えて羽根車との干渉長さを変えることにより、該
流路内を流体圧力の勾配方向に流れる流体の流量を調整
可能としたことにある。
【００２３】ここで、前記移動可能なケーシングの溝形
成部分と重なり合って溝が閉じられるように他方のケー
シングを配置し、移動可能なケーシングを軸方向に移動
させることにより、溝が羽根存在域内に現れるように構
成することができる。また、前記軸方向溝に連通し主流
方向の下流側に設けられた周方向に連通する溝を更に備
え、前記移動可能なケーシングを軸方向に移動させるこ
とにより、羽根存在域内に周方向に連通する溝が現れる
ように構成することもできる。
【００２４】本発明の第４の特徴は、ケーシング内面
に、多数の羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置し
て構成された軸流形流体機械において、前記ケーシング
内面の周方向に複数本設けられ、羽根車入口側とケーシ
ング内面の羽根存在域内を結び且つ入口主流（正流）中
に予旋回が発生するのを抑制するために必要な圧力の流
体を取り出せるように設けられた圧力勾配方向の溝と、
前記溝内を軸方向に移動して、前記溝の羽根に対峙する
部分を開閉できるように構成された可動部材とを備える
ことにある。
【００２５】本発明の第５の特徴は、ケーシング内面
に、多数の羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置し
て構成された軸流形流体機械において、前記ケーシング
内面の周方向に複数本設けられ、羽根車入口側とケーシ
ング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配方向の溝と、前
記溝内を移動して、該溝を開閉可能に構成された可動部
材とを備えることにある。
【００２６】ここで、前記可動部材はケーシング半径方
向に移動する構成とし、その移動量に応じて前記溝の深
さを変え、溝内を流れる流体量を調整可能とすることが
できる。また、前記可動部材は一端側を支点として回動
可能に設けられ、その回動量に応じて前記溝の深さを変
え、溝内を流れる流体量を調整可能とすることもでき
る。
【００２７】本発明の第６の特徴は、ケーシング内面
に、多数の羽根を有する軸流羽根車を回転自在に配置し
て構成された軸流形流体機械において、前記ケーシング
内面の周方向に複数本設けられ、羽根車入口側とケーシ
ング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配方向の溝と、前
記ケーシングの内面を周方向に移動して、前記溝を開閉
できるように構成された可動部材とを備えることにあ
る。
【００２８】前記圧力勾配方向の溝は、その幅が５ｍｍ
以上で深さは２ｍｍ以上であり、かつ溝幅が溝深さより
大きく構成すると良い。◆ また、前記圧力勾配方向の溝の溝幅の合計が該溝の存在
するケーシング内面周長に対して約３０〜５０％であ
り、溝の深さは該溝が存在するケーシング内面直径の約
０．５〜２％で且つ溝幅の１０〜３０％になるように構
成し、更に溝の羽根に対峙する部分の長さを羽根長さの
約２０〜５０％となるよう構成すると良い。
【００２９】上記のように、ケーシング内面に、羽根車
入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配
方向の溝を周方向に複数本具備させ、かつ該溝と関連す
る部分に可動部を設けることにより、ポンプの運転状態
に応じて羽根車に対峙する溝形状を変化させることがで
きる。これにより、羽根車と溝との干渉長さ等を変え、
溝内を流れる流体量などを制御することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】効率を重視したポンプにおいて
は、最高効率流量を１００％流量としたときに、５０％
〜７０％流量付近の揚程曲線の一部に右上がり特性が顕
著に現われる傾向がある。効率を重視しないものでも、
５０％流量〜７０％流量付近で揚程曲線に平らな部分が
生じる傾向がある。
【００３１】ポンプの運転流量は、ポンプ機場の吸込み
側水位と吐き出し側水位との差として決まる実揚程とそ
のポンプ機場の配管抵抗を合計して決まる抵抗曲線とポ
ンプの揚程曲線との交点として決まる。揚程曲線に右上
がりの領域があると、揚程曲線と抵抗曲線との交点が複
数になる場合があり、その場合、交点が１つに定まら
ず、流量が定まらないため、ポンプの吐出量が不安定な
範囲で変動し、ポンプの制御ができないことがある。特
に、実揚程が高く、配管抵抗が小さい場合に顕著であ
る。
【００３２】このため、最高効率と揚程の安定性とをバ
ランスさせて右上がりのない揚程曲線になるようにする
ため、最高効率が下がる傾向にあった。また、ポンプに
不安定領域がある場合には、ポンプ運転範囲が不安定な
範囲に入らないように運転手順をつくり、制御してい
た。しかし、ポンプを回転速度制御するものでは、抵抗
曲線との交点が不安定領域に入らない範囲までしか運転
できず、そのため不安定領域に入ってしまう運転範囲を
要求される場合にはポンプ容量を小さくて台数制御も併
用する必要があった。このため、設備、制御方法が複雑
になり、コストが上昇を招く問題があった。
【００３３】また、ポンプの揚程曲線の安定化を得る従
来の方法では効率が下がり、消費動力が大きくなる問題
があった。
【００３４】本発明は上記の問題を解消できる優れた特
徴を有する。しかし、本発明においては、羽根が溝を通
過する際に溝と羽根車からの流れが干渉することにより
圧力脈動が生じ、その圧力脈動がポンプを加振し、ポン
プ本体や配管より発生する振動及び騒音を増大させると
いう新たな課題もあることがわかった。ポンプ機場が住
宅地に近接して据付けられる場合や、ポンプ機場周辺に
住宅地が建設される場合には騒音・振動対策も必要にな
る。
【００３５】この騒音・振動対策も考慮し、かつ右上が
り特性を改善でき、更に小流量のキャビテーションを改
善した本発明の実施例を以下説明する。
【００３６】なお、本発明は、ポンプの回転速度をＮ
（ｒｐｍ）、全揚程をＨ（ｍ）、吐出量をＱ（ｍ３／ｍ
ｉｎ）としたとき、ポンプの特性を示す指数である比速
度Ｎｓ（Ｎｓ＝Ｎ×Ｑ０.５／Ｈ０.７５）が１０００〜
２２００程度であり、またそのポンプ機場の吸込水位と
吐出水位から決まる実揚程がポンプの仕様点揚程の５０
％以上である場合に、特に効果がある。
【００３７】本発明の実施の形態を添付図面を参照し、
説明する。◆ 図２は軸流形流体機械の一つである軸流ポンプの代表的
な例を示す全体縦断面図である。図において、１は軸流
羽根を有する羽根車で、ケーシング２内に回転軸４によ
り回転自在に設けられている。３はケーシング２に取り
付けられた案内羽根で、羽根車１からの流れを案内しか
つ回転軸４を支持する軸受１１も支えている。図２の二
点鎖線で囲ったＡ部付近の構造は、例えば図３に示すよ
うに、羽根入口側と羽根存在域内とを流体圧力の勾配方
向に結ぶ軸方向の溝５が周方向に複数本設けられてい
る。図４は図３のIV−IV線矢視図で、ケーシング２及び
羽根車１を正面から見た図である。溝５は、ケーシング
２の内面に設けられ、その深さがその幅より小さい浅い
溝の構成となっている。また、溝５は羽根先端部の中程
から低流量時に再循環流が発生する位置にかけて流体圧
力勾配方向に形成されている。このような溝５を設ける
ことにより、羽根車１により圧力の上昇した流体が溝５
内を溝の下流側終端位置から溝の上流側終端位置に向か
って逆流し、低流量時に発生する再循環流（羽根入口逆
流）の発生場所に噴出して再循環流の発生を抑制し、再
循環流により正流が予旋回を受けるのを抑制することが
でき、羽根旋回失速の発生を防止できる。
【００３８】前記圧力勾配方向の溝５は、ポンプの大き
さにもよるが、その幅が５〜１５０ｍｍ（好ましくは５
〜３０ｍｍ）で深さは１〜３０ｍｍ（好ましくは２〜６
ｍｍ）であり、溝深さは溝幅の５〜５０％（好ましくは
１０〜３０％）程度とするのが良い。また、前記溝の溝
幅の合計が該溝の存在するケーシング内面周長に対して
約３０〜５０％であり、溝の深さは該溝が存在するケー
シング内面直径の約０．５〜２％になるように構成し、
更に溝の羽根に対峙する部分の長さを羽根長さの約２０
〜５０％となるよう構成するのが良い。
【００３９】次に、図１、図５〜図１１により軸流型流
体機械に上記溝５を適用する場合の好ましい具体的構成
を説明する。図５〜図１０はそれぞれ図２の二点鎖線で
囲ったＡ部付近の拡大図に相当し、図１１はＡ部付近の
円筒断面図に相当する。
【００４０】図１に示す例は、ケーシング２の内面に軸
方向に可動自在なケーシングライナ（可動部）６を設
け、このケーシングライナ６の内面に、前記羽根の入口
側と羽根存在域内とを流体圧力の勾配方向に結ぶ溝（流
路）５を周方向に複数本設けたものである。ケーシング
ライナ６を軸方向に移動させることにより、羽根存在域
内における溝５の位置を変え、羽根車との干渉長さを変
える。これにより該溝内を流体圧力の勾配方向に流れる
流体の流量を調整することができる。
【００４１】図１に示すように、ケーシングライナ６を
軸方向右側（Ｒ方向）に移動させることにより、羽根１
と溝５が互い干渉し合う状態となる（（ａ）図）。揚程
−流量特性曲線の右上がり特性が発生する低流量の運転
領域では、（ａ）に示す状態として、溝５を羽根と干渉
させ、羽根で昇圧した流体の一部を溝５を介して、羽根
入口側の再循環流発生場所に噴出させる。これにより、
羽根車入口主流（正流）に予旋回が与えられるのを抑制
でき、揚程−流量特性曲線の右上がり特性を改善するこ
とができる。
【００４２】（ａ）図の状態では、羽根車１からの流れ
と溝５が干渉し圧力脈動が発生する。この発生した圧力
脈動はターボ機械を加振させ、振動・騒音を増大させ
る。そこで本実施例では、揚程−流量特性曲線の右上が
り特性が発生する運転領域以外では、ケーシングライナ
６を軸方向左側（Ｌ方向）に移動させ、（ｂ）に示す状
態として、溝５を羽根と干渉しないようにする。これに
より、羽根と溝５の干渉によって発生していた圧力脈動
を小さくすることができ、圧力脈動による振動・騒音の
増大を抑えることが可能となる。
【００４３】図１３は、溝５を設けた場合と設けない場
合の振動加速度の関係を比較して示す線図である。横軸
は無次元化した流量Φ、縦軸は無次元化した振動加速度
（Vibration Level）である。図中の黒丸はケーシング
に溝を設けない場合、白丸はケーシングに溝５を設けた
場合を表す。この図に示すように、溝の無い場合に比
べ、ケーシングに溝５を設けた場合には振動加速度が流
量全域で増大していることがわかる。
【００４４】本実施例では、溝５を移動できる構造とす
ることによって、羽根と溝５の干渉を運転状態に応じて
低減させることができるから、特定の運転範囲では溝の
無い状態と同様のレベルまで振動を抑制することが可能
となる。これは騒音についても同様のことが言える。
【００４５】また、本実施例では、溝５を設けたことに
より、羽根車に発生したキャビテーションによる性能低
下を改善できる効果も有する。すなわち、右上がり特性
の発生する運転領域では、羽根車の剥離・失速に伴う逆
流の発生に伴いキャビテーションによる性能低下が著し
くなる傾向がある。これに対して、溝５を設けることに
より、入口旋回流れの抑制による羽根車内の流れを改善
できるから、キャビテーション発生を抑制し、キャビテ
ーションによる性能低下も少なくすることができる。
【００４６】図１４は、溝５を設けた場合と設けない場
合のキャビテーション性能の関係を比較して示す線図で
ある。横軸は無次元化した流量Φ、縦軸は無次元化した
“Ｒｅ．ＮＰＳＨ”（δ）である。図中の黒丸はケーシ
ングに溝を設けない場合、白丸はケーシングに溝を設け
た場合を表す。溝のない場合は無次元流量が０．６の時
にキャビテーション性能が悪化しているが、溝を設ける
ことにより大幅にキャビテーション性能が改善されてい
ることがわかる。
【００４７】次に、ケーシングライナ（可動部材）６を
移動させる機構について図１により説明する。吸込側の
ケーシング２、可動部材６及び吐出側のケーシング２に
シャフト７が貫通され、吐出側のケーシング２にはモー
タ８が設けられている。可動部６とシャフト７とはネジ
結合されており、モータ８によりシャフト７を回転さ
せ、ネジ部によって可動部材６をＬ方向やＲ方向へ移動
させる構造となっている。なお、可動機構としては、モ
ータ以外にも油圧シリンダなどを用いることもできる。
上記移動機構の制御は、ポンプの内部圧力を計測する圧
力センサ、ポンプ吐出量を計測する超音波流量計や電磁
流量計などを設け、内部圧力や吐出し量が予め決められ
た値となったとき、モータやシリンダにより可動部を移
動させるようにすれば自動制御を可能にできる。
【００４８】図５に示す例は、ケーシング内面の周方向
に複数本設けられ、羽根車入口側とケーシング内面の羽
根存在域内を結ぶ圧力勾配方向の溝５の全部又は一部を
開閉できるように、ケーシング２の内面を軸方向に移動
する可動部材６を設けたものである。前記可動部材６は
円筒状に構成され、図５の例では可動部材６が吸込側
（L方向）へ移動することにより、（ｂ）図に示すよう
に、前記羽根に対峙する部分の溝が開状態とされる機構
としている。すなわち、（ｂ）図の状態では羽根と溝５
が干渉し合い、揚程−流量特性曲線の右上がり特性を改
善した運転をすることができる。また、可動部材６を吐
出側（Ｒ方向）へ移動させることにより、（ａ）図に示
すように羽根と溝５が干渉しない状態、つまり羽根存在
域内には溝５の無い状態にでき、羽根と溝５との干渉に
よる圧力脈動により引き起こされる振動・騒音の増大を
抑制することができる。このように構成することによ
り、可動部材６の位置により溝と羽根との干渉長さを変
化させ、溝内を流体圧力の勾配方向に流れる流体の流量
を調整することができる。
【００４９】なお、前記可動部材６を吐出側（R方向）
へ移動させることにより、羽根に対峙する部分の溝が開
状態とされる機構とすることも同様に可能であり、その
例を図６により説明する。図６において、ケーシング２
の内面には溝５と、軸方向に可動できる円筒状の可動部
材６が設けられている。Ｒ方向へ可動部材６を移動させ
ることで、（ｂ）図のように羽根と溝５が干渉し合う状
態とし、揚程−流量特性曲線の右上がり特性を改善した
運転が可能となる。また、Ｌ方向へ可動部材６を移動さ
せることにより、（ａ）図のように羽根と溝５が干渉し
ない状態、つまり羽根存在域内には溝５が無いのと同じ
状態となり、羽根と溝５との干渉による振動・騒音を抑
制することができる。このように可動部材６を移動させ
ることにより、羽根存在域内の溝５と羽根車１の干渉長
さを変えることにより溝５を流れる流体を制御できる。
【００５０】図７に示す例は、ケーシング２のうち羽根
車に対峙する部分のケーシング２ａ（可動部材）を軸方
向に移動可能に構成し、この移動可能なケーシング２ａ
の内面には、羽根の入口側と羽根存在域内とを流体圧力
の勾配方向に結ぶ軸方向の溝（流路）９を周方向に複数
本設けたものである。ケーシング２ａを軸方向に移動さ
せることにより、前記溝９の位置を変えて羽根車１との
干渉長さを変え、溝５内を流体圧力の勾配方向に流れる
流体の流量を調整可能としている。
【００５１】また、この例では、移動可能なケーシング
２ａに形成した溝５部分と重なり合って溝が閉じられる
ように他方のケーシング２が配置され、移動可能なケー
シング２ａを軸方向に移動させることにより、溝が羽根
存在域内に現れるように構成されている。さらに、この
例では、前記軸方向溝９に連通し主流方向の下流側に設
けられた周方向に連通する溝（流路）９ａも備えてお
り、移動可能なケーシング２ａを軸方向に移動させるこ
とにより、羽根存在域内に周方向に連通する溝が現れる
ように構成している。なお、前記溝９は上記のように、
羽根車入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧
力勾配方向の溝とするだけでなく、溝９の部分を周方向
に連続する流路９とすることも可能である。１０は、可
動なケーシング２ａが右（Ｒ）方向に移動したとき、上
記流路（溝）９の上流側端（左端）部と連通する位置に
設けられた孔で、この孔１０は周方向に複数設けられて
いる。孔１０は羽根車から流路９を逆行して上流側に流
れる流体を再循環流の発生する羽根入口側へ噴出するよ
うに設けられている。
【００５２】Ｒ方向へケーシング２ａを移動させること
により、図７の（ｂ）図に示すように、羽根の外周側に
流路９，９ａが現れる。羽根車１で昇圧された流体の一
部は、周方向の流路９ａから軸方向（又は週方向）に形
成された流路９を通り、孔１０から、羽根入口の再循環
流の発生領域へ噴出され、入口主流に予旋回が与えられ
るのを抑制することができる。この結果、羽根旋回失速
を抑制し、揚程−流量特性曲線の右上がり特性を改善す
ることができる。
【００５３】可動なケーシング２ａをＬ方向へ移動させ
ることにより、図７の（ａ）図に示すように、羽根とケ
ーシング２と可動部６により形成される流路と干渉しな
い状態となり、特定の運転範囲（右上がり特性が発生し
ない通常の運転範囲）では、羽根により昇圧された流体
の一部が羽根入口側等に漏れることなどによる効率低下
の生じない良好な運転状態を維持することができる。
【００５４】図８に示す例は、ケーシング２の内面に、
羽根車入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧
力勾配方向の溝５が上記各例と同様に、周方向に複数本
設けられている。そして、この溝５内には、溝内を軸方
向（溝と平行）に移動して、該溝の羽根に対峙する部分
を開閉できるように構成された可動部材６がそれぞれの
溝５に組み込まれている。
【００５５】軸流形流体機械の揚程−流量特性曲線の右
上がり特性が発生する運転領域では、可動部材６をＬ方
向へ移動させ、図８の（ｂ）図に示すように、羽根存在
域内に溝５が現れるようにする。このようにすることに
より、羽根存在域内に溝５が存在する状態となり、羽根
で昇圧された流体の一部が溝内部を主流に対して羽根入
口側に流れ、羽根入口の再循環流の発生領域へ噴出さ
れ、入口主流に予旋回が与えられるのを抑制することが
できる。この結果、羽根旋回失速を抑制し、揚程−流量
特性曲線の右上がり特性を改善することができる。
【００５６】また、揚程−流量特性曲線に右上がり特性
が発生しない通常の運転範囲では、Ｒ方向へ可動部材６
を移動させ、図８の（ａ）図に示すように、溝５の羽根
に対峙する部分が閉じられ、羽根存在域内に溝がない状
態にする。これにより、不安定特性が発生しない運転領
域では、羽根と溝との干渉による圧力変動が発生するの
を抑制でき、振動・騒音の増加を防止できる。◆ 更に、この例では、溝５の上流側端位置の調整も容易に
可能であり、適切な溝形状とすることができる。
【００５７】図９に示す例は、上記各例と同様に、圧力
勾配方向の溝５を上記各例と同様に、周方向に複数本設
け、さらに各溝５には、溝の全長に亘って溝の深さより
小さい厚さの可動部材６を設け、該可動部材を径方向に
移動可能に構成している。可動部材６を外径方向（Ｒ方
向）に移動させることにより、図９の（ｂ）図に示すよ
うに、羽根車に対峙する部分に幅が広く浅い溝が形成さ
れるようにする。また、可動部材６を内径方向（Ｌ方
向）に移動させることにより、図９の（ａ）図に示すよ
うに、溝５が可動部材によって閉じられ、羽根存在域内
に溝が存在しない状態にすることができる。
【００５８】このように構成することにより、揚程−流
量特性曲線に右上がり特性が発生する不安定運転領域で
は、図９の（ｂ）図に示す状態で運転し、特性曲線の右
上がり特性を改善することができる。また、右上がり特
性が発生しない安定な運転領域では、（ａ）図に示すよ
うに、溝が無いのと同様の状態とし、効率を向上した運
転が可能となる。◆ なお、この図９に示す例では溝の深さを調整することが
容易に可能となり、最適な溝深さとすることができる。
【００５９】図１０に示す例は、図９に示す例と同様
に、溝５内に可動部材６を組み込んだものであるが、こ
の例での可動部材６は、溝内で可倒される機構としたも
のである。この例では、溝５は底部が傾斜した形状とさ
れ、可動部材６は溝の浅い部分側（主流上流側）を支点
として回動される機構に構成されている。
【００６０】軸流形流体機械の揚程−流量特性曲線の右
上がり特性が発生する不安定運転領域では、可動部材６
をＬ方向に回動させて図１０の（ｂ）図に示すように羽
根存在域内に溝５が現れるようにし、上記各例と同様に
溝の効果を利用した運転を可能にする。また、右上がり
特性が発生しない安定な運転領域では、可動部材６をＲ
方向に回動させ、図１０の（ａ）に示すように、羽根存
在域内に溝がない状態として、効率を向上した運転が可
能となる。
【００６１】図１１に示す例は、ケーシング２の内面
に、羽根車入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結
ぶ圧力勾配方向の溝５を周方向に複数本を形成する。こ
の例では図に示すように溝が複数本（図では５本）づつ
セットになってケーシングの周方向に複数セット（図で
は４セット）が均等に配置されている。また、ケーシン
グ２の内面には前記複数セットの溝群を覆うことができ
るように、櫛状の円筒可動部材６ａがケーシング内を回
転可能に設けられている。可動部材６ａを回転させるこ
とにより、溝５を円筒可動部材の櫛状部で覆って溝のな
い状態としたり、溝５の存在しない部分に前記櫛状部を
回転移動させることにより、ケーシング内面に溝が現れ
るようにすることができる。
【００６２】このようにすることにより、右上がり特性
が発生する不安定運転領域では、図１１の（ｂ）図に示
すように可動部材６ａを回転させ、ケーシング２の内面
に溝５が現れて、上記各例と同様に溝の効果を利用した
運転を可能にする。また、安定な運転領域では、（ａ）
図に示すように、可動部材６ａを回転させて溝５を塞
ぎ、溝の存在しない状態として、効率を向上した運転が
可能となる。
【００６３】なお、図１１では溝５をセットで設ける例
を説明したが、溝５を周方向に均等に複数設け、前記円
筒可動部材には、溝５の周方向ピッチと同ピッチで各溝
を覆うことができる櫛状部を形成する構成とすることも
できる。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、羽根車が昇圧した液体
の一部が羽根車入口側とケーシング内面の羽根存在域内
を結ぶ圧力勾配方向の溝を備えているので、羽根で昇圧
した流体の一部がケーシングに形成された流路を逆流
し、再循環流の発生場所に噴出することにより、羽根車
へ流入する流体中に予旋回が発生するのを抑制できる。
これにより、羽根入口における、再循環流による旋回の
発生および羽根旋回失速の発生を抑制できるので、効率
低下を抑制しつつ右上がり特性が改善された揚程−流量
特性曲線を有する軸流形流体機械が得られ、運転範囲の
拡大を図ることができる。
【００６５】また、前記溝を設けることにより、小流量
運転側でのキャビテーション発生も抑制でき、キャビテ
ーションによる性能低下も改善できる。
【００６６】更に、流体機械の運転状態により、溝位置
を移動させたり或いは溝を開閉できる構造としたことに
より、該溝と羽根車の干渉長さを変化させたり、干渉し
ない構成として、右上がり特性のない設計点付近の安定
な運転領域では、振動・騒音が少なく、効率もより良好
な運転状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す軸流形流体機械の要部を
示す子午面断面図である。
【図２】従来技術の軸流形流体機械の全体構成を示す子
午面断面図である。
【図３】圧力勾配方向の溝を具備した軸流形流体機械の
要部を示す子午面断面図である。
【図４】図３のIV−IV線矢視図である。
【図５】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部の
子午面断面図である。
【図６】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部の
子午面断面図である。
【図７】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部の
子午面断面図である。
【図８】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部の
子午面断面図である。
【図９】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部の
子午面断面図である。
【図１０】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の要部
の子午面断面図である。
【図１１】本発明の他の例を示す軸流形流体機械の円筒
断面図である。
【図１２】従来技術における軸流形流体機械の典型的な
揚程−流量特性曲線を示す図である。
【図１３】本発明と従来技術軸の流形流体機械における
流量−振動加速度の関係を説明する線図である。
【図１４】本発明と従来技術軸の流形流体機械における
流量−キャビテーション性能の関係を説明する線図であ
る。
【符号の説明】
１…羽根車、２，２ａ…ケーシング、３…案内羽根、４
…回転軸、５…溝、６…可動部材（ケーシングライ
ナ）、６ａ…円筒可動部材、７…シャフト、８…モー
タ、９…流路、９ａ…周方向溝、１０…孔、１１…軸
受。
フロントページの続き (72)発明者 岡村 共由 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 安斉 良郎 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 黒川 淳一 神奈川県横浜市磯子区森４−10−３ Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA11 BB01 BB07 BB08 CC03 CC04 DD02 DD05 DD25 DD26 DD30 EE07 EE08 EE16 EE18

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシング内面に、多数の羽根を有する
    軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流体
    機械において、 前記ケーシングの内面には軸方向に可動自在なケーシン
    グライナが設けられ、このケーシングライナの内面に、
    前記羽根の入口側と羽根存在域内とを流体圧力の勾配方
    向に結ぶ流路が周方向に複数本設けられ、 前記ケーシングライナを軸方向に移動させることによ
    り、前記流路の位置を変えて羽根車との干渉長さを変え
    ることにより、該流路内を流体圧力の勾配方向に流れる
    流体の流量を調整可能としたことを特徴とする軸流形流
    体機械。
  2. 【請求項２】 ケーシング内面に、多数の羽根を有する
    軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流体
    機械において、 前記ケーシング内面の周方向に複数本設けられ、羽根車
    入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配
    方向の溝と、 前記ケーシングの内面を軸方向に移動して、前記羽根に
    対峙する部分の溝の全部又は一部を開閉できるように構
    成された可動部材とを備えることを特徴とする軸流形流
    体機械。
  3. 【請求項３】 請求項２において、前記可動部材は円筒
    状に構成され、この可動部材が吸込側へ移動することに
    より、前記羽根に対峙する部分の溝が開状態とされる機
    構としたことを特徴とする軸流形流体機械。
  4. 【請求項４】 請求項２において、前記可動部材は円筒
    状に構成され、この可動部材が吐出側へ移動することに
    より、前記羽根に対峙する部分の溝が開状態とされる機
    構としたことを特徴とする軸流形流体機械。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４において、可動部材の位
    置により溝と羽根との干渉長さを変化させ、該溝内を流
    体圧力の勾配方向に流れる流体の流量を調整可能とした
    ことを特徴とする軸流形流体機械。
  6. 【請求項６】 ケーシング内面に、多数の羽根を有する
    軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流体
    機械において、 前記ケーシングのうち羽根車に対峙する部分のケーシン
    グを軸方向に移動可能に構成し、この移動可能なケーシ
    ングの内面には、前記羽根の入口側と羽根存在域内とを
    流体圧力の勾配方向に結ぶ軸方向の溝を周方向に複数本
    設け、 前記ケーシングを軸方向に移動させることにより、前記
    溝の位置を変えて羽根車との干渉長さを変えることによ
    り、該流路内を流体圧力の勾配方向に流れる流体の流量
    を調整可能としたことを特徴とする軸流形流体機械。
  7. 【請求項７】 請求項６において、前記移動可能なケー
    シングの溝形成部分と重なり合って溝が閉じられるよう
    に他方のケーシングを配置し、移動可能なケーシングを
    軸方向に移動させることにより、溝が羽根存在域内に現
    れるように構成したことを特徴とする軸流形流体機械。
  8. 【請求項８】 請求項７において、前記軸方向溝に連通
    し主流方向の下流側に設けられた周方向に連通する溝を
    更に備え、前記移動可能なケーシングを軸方向に移動さ
    せることにより、羽根存在域内に周方向に連通する溝が
    現れるように構成したことを特徴とする軸流形流体機
    械。
  9. 【請求項９】 ケーシング内面に、多数の羽根を有する
    軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流体
    機械において、 前記ケーシング内面の周方向に複数本設けられ、羽根車
    入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結び且つ入口
    主流（正流）中に予旋回が発生するのを抑制するために
    必要な圧力の流体を取り出せるように設けられた圧力勾
    配方向の溝と、 前記溝内を軸方向に移動して、前記溝の羽根に対峙する
    部分を開閉できるように構成された可動部材とを備える
    ことを特徴とする軸流形流体機械。
  10. 【請求項１０】 ケーシング内面に、多数の羽根を有す
    る軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流
    体機械において、 前記ケーシング内面の周方向に複数本設けられ、羽根車
    入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配
    方向の溝と、 前記溝内を移動して、該溝を開閉可能に構成された可動
    部材とを備えることを特徴とする軸流形流体機械。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記可動部材は
    半径方向に移動する構成とし、その移動量に応じて前記
    溝の深さを変え、溝内を流れる流体量を調整可能とした
    ことを特徴とする軸流形流体機械。
  12. 【請求項１２】 前記可動部材は一端側を支点として回
    動可能に設けられ、その回動量に応じて前記溝の深さを
    変え、溝内を流れる流体量を調整可能としたことを特徴
    とする軸流形流体機械。
  13. 【請求項１３】 ケーシング内面に、多数の羽根を有す
    る軸流羽根車を回転自在に配置して構成された軸流形流
    体機械において、 前記ケーシング内面の周方向に複数本設けられ、羽根車
    入口側とケーシング内面の羽根存在域内を結ぶ圧力勾配
    方向の溝と、 前記ケーシングの内面を周方向に移動して、前記溝を開
    閉できるように構成された可動部材とを備えることを特
    徴とする軸流形流体機械。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の何れかにおいて、前
    記圧力勾配方向の溝は、その幅が５ｍｍ以上で深さは２
    ｍｍ以上であり、かつ溝幅が溝深さより大きく構成され
    ていることを特徴とする軸流形流体機械。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１４の何れかにおいて、前
    記圧力勾配方向の溝の溝幅の合計が該溝の存在するケー
    シング内面周長に対して約３０〜５０％であり、溝の深
    さは該溝が存在するケーシング内面直径の約０．５〜２
    ％で且つ溝幅の１０〜３０％になるように構成され、更
    に溝の羽根に対峙する部分の長さは羽根長さの約２０〜
    ５０％となるよう構成されていることを特徴とする軸流
    形流体機械。
JP2001197663A 2001-06-29 2001-06-29 軸流形流体機械 Expired - Fee Related JP3872966B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001197663A JP3872966B2 (ja) 2001-06-29 2001-06-29 軸流形流体機械
DE60201109T DE60201109T2 (de) 2001-06-29 2002-06-18 Axial durchströmte Hydraulikmaschine
EP02013334A EP1270953B1 (en) 2001-06-29 2002-06-18 Axial-flow type hydraulic machine
US10/180,029 US6736594B2 (en) 2001-06-29 2002-06-27 Axial-flow type hydraulic machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001197663A JP3872966B2 (ja) 2001-06-29 2001-06-29 軸流形流体機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003013898A true JP2003013898A (ja) 2003-01-15
JP3872966B2 JP3872966B2 (ja) 2007-01-24

Family

ID=19035229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001197663A Expired - Fee Related JP3872966B2 (ja) 2001-06-29 2001-06-29 軸流形流体機械

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6736594B2 (ja)
EP (1) EP1270953B1 (ja)
JP (1) JP3872966B2 (ja)
DE (1) DE60201109T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009096226A1 (ja) 2008-01-31 2009-08-06 National University Corporation Yokohama National University 流体機械
KR101025867B1 (ko) 2009-04-09 2011-03-30 서울대학교산학협력단 축류 임펠러의 유체 안정화장치
KR101401328B1 (ko) * 2012-12-18 2014-05-29 한국항공우주연구원 케이싱 트리트먼트를 활용한 축류 압축기의 스톨 억제 장치
JP2014118916A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258922A1 (de) 2002-12-17 2004-07-01 Ksb Aktiengesellschaft Saugkanal
US7585149B2 (en) * 2006-08-07 2009-09-08 Deere & Company Fan variable immersion system
US20080044273A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Syed Arif Khalid Turbomachine with reduced leakage penalties in pressure change and efficiency
US8240976B1 (en) 2009-03-18 2012-08-14 Ebara International Corp. Methods and apparatus for centrifugal pumps utilizing head curve
EP2434164A1 (de) * 2010-09-24 2012-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Verstellbares Casing Treatment
NL2005540C2 (nl) * 2010-10-18 2012-04-19 Stichting S & O Patenten Inrichting en werkwijze voor het uitwisselen van energie met een fluïdum.
DE102011006273A1 (de) 2011-03-28 2012-10-04 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Rotor einer Axialverdichterstufe einer Turbomaschine
DE102011006275A1 (de) 2011-03-28 2012-10-04 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Stator einer Axialverdichterstufe einer Turbomaschine
DE102011007767A1 (de) * 2011-04-20 2012-10-25 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strömungsmaschine
EP2532898A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Axialturboverdichter
FR2989742B1 (fr) * 2012-04-19 2014-05-09 Snecma Carter de compresseur a cavites a forme amont optimisee
CN102817873B (zh) * 2012-08-10 2015-07-15 势加透博（北京）科技有限公司 航空发动机压气机的梯状间隙结构
WO2014098276A1 (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 한국항공우주연구원 케이싱 트리트먼트를 활용한 축류 압축기의 스톨 억제 장치
DE102012224485A1 (de) * 2012-12-28 2014-07-03 Behr Gmbh & Co. Kg Lüftervorrichtung
CN103423212B (zh) * 2013-08-29 2017-02-08 中国矿业大学 一种矿用风机
CN106151112B (zh) * 2016-08-29 2020-02-18 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 轴流风机的防失速装置及其控制方法
WO2018200612A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Borgwarner Inc. Forced induction device having inlet with rotationally asymmetric groove
DE102018116062A1 (de) * 2018-07-03 2020-01-09 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strukturbaugruppe für einen Verdichter einer Strömungsmaschine
US11092030B2 (en) 2019-04-18 2021-08-17 Raytheon Technologies Corporation Adaptive case for a gas turbine engine
US11572897B1 (en) 2021-07-13 2023-02-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Compressor with casing treatment
FR3140406A1 (fr) * 2022-10-04 2024-04-05 Safran Traitement de carter non axisymétrique à ouverture pilotée
US12018621B1 (en) 2023-08-16 2024-06-25 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable depth tip treatment with rotatable ring with pockets for a fan of a gas turbine engine
US12066035B1 (en) 2023-08-16 2024-08-20 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable depth tip treatment with axial member with pockets for a fan of a gas turbine engine
US11970985B1 (en) 2023-08-16 2024-04-30 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable air flow plenum with pivoting vanes for a fan of a gas turbine engine
US12078070B1 (en) 2023-08-16 2024-09-03 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable air flow plenum with sliding doors for a fan of a gas turbine engine
US12085021B1 (en) 2023-08-16 2024-09-10 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable air flow plenum with movable closure for a fan of a gas turbine engine
US11965528B1 (en) 2023-08-16 2024-04-23 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adjustable air flow plenum with circumferential movable closure for a fan of a gas turbine engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111500A (ja) * 1984-06-27 1986-01-18 Hitachi Ltd オ−プン羽根車のサ−ジング防止装置
JPH03160198A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Hitachi Ltd 流体機械のケーシングトリートメント装置
JPH0533798A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸流フアンのエアセパレータ
JPH0988893A (ja) * 1995-07-18 1997-03-31 Ebara Corp 遠心流体機械
JP2885520B2 (ja) * 1991-02-06 1999-04-26 株式会社日立製作所 流体機械のケーシングトリートメント制御装置
JP2000303995A (ja) * 1999-04-26 2000-10-31 Junichi Kurokawa 羽根入口再循環流および羽根旋回失速を抑制したターボ機械
JP2001082392A (ja) * 1999-07-15 2001-03-27 Hitachi Ltd ターボ機械及びそれを利用したポンプ機場

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4212585A (en) 1978-01-20 1980-07-15 Northern Research And Engineering Corporation Centrifugal compressor
JPS56165796A (en) * 1980-05-23 1981-12-19 Nissan Motor Co Ltd Turbo compressor
GB2245312B (en) * 1984-06-19 1992-03-25 Rolls Royce Plc Axial flow compressor surge margin improvement
US6234747B1 (en) * 1999-11-15 2001-05-22 General Electric Company Rub resistant compressor stage
JP3862137B2 (ja) * 2000-09-20 2006-12-27 淳一 黒川 ターボ形水力機械
EP1247991B1 (en) * 2001-04-05 2005-10-12 Hitachi, Ltd. Centrifugal pump

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111500A (ja) * 1984-06-27 1986-01-18 Hitachi Ltd オ−プン羽根車のサ−ジング防止装置
JPH03160198A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Hitachi Ltd 流体機械のケーシングトリートメント装置
JP2885520B2 (ja) * 1991-02-06 1999-04-26 株式会社日立製作所 流体機械のケーシングトリートメント制御装置
JPH0533798A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸流フアンのエアセパレータ
JPH0988893A (ja) * 1995-07-18 1997-03-31 Ebara Corp 遠心流体機械
JP2000303995A (ja) * 1999-04-26 2000-10-31 Junichi Kurokawa 羽根入口再循環流および羽根旋回失速を抑制したターボ機械
JP2001082392A (ja) * 1999-07-15 2001-03-27 Hitachi Ltd ターボ機械及びそれを利用したポンプ機場

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009096226A1 (ja) 2008-01-31 2009-08-06 National University Corporation Yokohama National University 流体機械
KR101025867B1 (ko) 2009-04-09 2011-03-30 서울대학교산학협력단 축류 임펠러의 유체 안정화장치
KR101401328B1 (ko) * 2012-12-18 2014-05-29 한국항공우주연구원 케이싱 트리트먼트를 활용한 축류 압축기의 스톨 억제 장치
JP2014118916A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械

Also Published As

Publication number Publication date
JP3872966B2 (ja) 2007-01-24
EP1270953B1 (en) 2004-09-01
US20030002982A1 (en) 2003-01-02
EP1270953A1 (en) 2003-01-02
US6736594B2 (en) 2004-05-18
DE60201109T2 (de) 2005-09-15
DE60201109D1 (de) 2004-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003013898A (ja) 軸流形流体機械
US6290458B1 (en) Turbo machines
JP4295611B2 (ja) 流れ安定化装置
JP5630488B2 (ja) 遠心圧縮機
JP3841391B2 (ja) ターボ機械
JP2008175124A (ja) 遠心圧縮機
JPH11117898A (ja) ターボ機械
RU2741358C2 (ru) Гидравлическая турбина
JP5067928B2 (ja) 軸流ターボ機械
EP1134427B1 (en) Turbo machines
CN101737358B (zh) 开槽位置为抛物线的离心压气机非对称自循环处理机匣
JP2018135836A (ja) 遠心圧縮機
JP3862135B2 (ja) ターボ機械及びそれを利用したポンプ機場
CN101761511B (zh) 开槽宽度为抛物线的离心压气机非对称自循环处理机匣
JP2017048703A (ja) 遠心ポンプ
JP4079740B2 (ja) 軸流形流体機械
JP6402569B2 (ja) 遠心圧縮機及び遠心圧縮機の設計方法
KR100539345B1 (ko) 날개 입구 재순환류 및 날개 선회 실속을 억제한 터보 기계
JP2019007383A (ja) 遠心式流体機械
JP2003042099A (ja) ターボ形流体機械
KR20240140303A (ko) 펌프 케이싱 유로면 가이드베인 적용을 통한 유체 와류 개선 방법
CN101737360B (zh) 开槽宽度为正弦分布的离心压气机非对称自循环处理机匣
JPH0893626A (ja) 水力機械の空転運転装置
JPH05248385A (ja) 渦流型羽根車
CN101761512A (zh) 开槽位置为圆弧分布的离心压气机非对称自循环处理机匣

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040316

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20060104

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20060328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060531

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060728

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060728

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060823

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131027

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees