JPS6111500A - オ−プン羽根車のサ−ジング防止装置 - 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〕 本発明は、オープン羽根車のサージング防止装置に係り
、特にオープン羽根車を使用した送風機や圧ＩＩａ機な
どにおいて、巾広い運転範囲を要求される場合に好適な
オープン羽根車のサージング防止装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

オープン羽根車を使用した送風機や圧縮機などのサージ
ング防止のためのケーシング加工処理（以下ケーシング
トリートメントという）技術のひとつとして、羽根車入
口部のケーシング側に短い区間において円周上に数多く
のスリットを設けることにより羽根車のサージマージン
を大キく改善できることが確かめられている。

この技術は、１９８０手にベルギーのブリュッセルで行
われたＡＧＡＲＯ５５ｔｈ　５ｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ’
Ｍｔｇ、”（：ｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　（：ｏｍｐｒｅ
ｓｓｏｒｓ　、　ＦＩＯＷｐｈｅｎｏｍｅｎａ　ａｎｄ
　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　”に提出されたＪａｎｓｅ
ｎほかによる“）ｎｐｒＯＶｅｍｅｎｔ８　ｉｎ　ｓｕ
ｒｇｅＭａｒｇｉｎ　ｆｏｒ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ
　ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ　”と題する論文に記載され
ている。

Ｊａｎｓｅｎのケーシングトリートメントを第５図に示
す。

第５図は、従来のオープン羽根車のケーシングトリート
メントを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、（
ａ）のＬ部拡大図、（Ｃ）は、υ）のＸ矢視図、（ｄ）
は、０のＹ矢視図である。

図においてＩＡはオープン羽根車、２Ａは、オープン羽
根車ＩＡを覆うケーシング、３Ａはケーシングトリート
メント部、４Ａはケーシングトリートメン）３Ａ部に設
けた多数のスリットである。

このケーシングトリートメントは、オープン羽根車ＩＡ
の内部流れをスリット４Ａにより内部循環させることで
、オープン羽根車ＩＡ人口部における流れの剥離をおさ
えようとするものであるから、サージマージンは拡大で
きるものの、効率の低下が避けられないものであった。

圧縮機や送風機においては、サージマージンの拡大とと
もに効率の向上が同時に要求される事柄であり、上記の
ようなケーシングトリートメントは、そのままでは実機
に適用できない場合が多かった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
で、オープン羽根車を使用した送風機や圧縮機などにお
いて、その効率を低下させることなく、ターシマージン
を大巾に改善させ、巾広い範囲の運転制御を可能とする
オープン羽根車のケーシング防止装置の提供を、その目
的としている。

〔発明の概要〕

本発明に係るオープン羽根車のケーシング防止装置の構
成は、オープン羽根車を覆うケーシングを羽根車人口部
の近傍でサクションケーシングと本体ケーシングに分割
可能に構成し、前記サクションケーシングの前記本体ケ
ーシングに対向する部分に空間部を形成して、その空間
部に、軸方向に移動可能なスライドケーシングを内設す
るものであって、前記本体ケーシングと前記スライドケ
ーシングとを、これらの各ケーシングに軸方向の短い長
さの範囲で設けた多数のスリットが互いに噛合う状態に
装着するとともに、これら本体ケーシングとスライドケ
ーシングのいずルか一方または両方にスライドケーシン
グ移動手段を設け、このスライドケーシング移動手段に
よって、サージングを生じる特性範囲においてのみスリ
ットを開口させるために前記スライドケーシングを軸方
向に移動させるようにしたものである。

なお、本発明を開発した考え方を付記すると、次のとお
りである。

オープン羽根車を覆うケーシングに、常時スリットを設
けておくことは、送風機や圧縮機の全体の効率をｆげて
しまい、たとえサージマージンが拡大できてもメリット
は少ない。したがって、スリットがサージマージンに対
して効果のある範囲においてのみ、スリットを開口する
ようにできればメリットが大である。

すなわち、オープン羽根車を使用した送風機や圧縮機の
運転において、スリット無しでは、サージングに入る風
量範囲についてのみスリットヲ使用できるようにすれば
よい。

そこで、本発明は、スリットを設けるべきケーシングを
スリット部で分割し、それぞれのケーシングがスリット
部で互いに噛合うように構成し、一方のケーシングを軸
方向に移動可能なスライドケーシングにすることによシ
、サージングを生じる風量範囲のときにスライドケーシ
ングをずらせて他方のケーシングにスリットを開口し、
その他のときはスリット部を閉塞することができるよう
にしたものである。

その効果を第６図を参照して説明する。

第６図は、オープン羽根車を使用した送風機または圧縮
機の特性線図で、横軸に風量Ｑをとり、縦軸に効率ηお
よび圧力Ｐをとって、効率曲線ηと圧力曲線Ｐを示して
いる。

線図の実線は、ケーシングにスリットがない場合、破線
は、ｍ、ｎ間にスリットを開口した場合を示している。

第６図に示すように、スリットがない場合、風量Ｑ１の
ｍ点でサージングを起こしていたものが、スリットを開
口することにより風量Ｑ、のｎＡまで運転範囲を拡大す
ることができるようになるのである。

〔発明の実施例〕

以ド、本発明の各実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。

まず、第１図は、本発明の一実施例に係るオープン羽根
車のサージング防止装置におけるケーシングのスリット
部が閉じた状態を示し、（ａ）は断面図、Φ）は、スリ
ット部のＡ矢視図、（Ｃ）は、スリット部のＢ矢視図で
ある。

また、第２図は、第１図と同じ装置におけるケーシング
のスリット部が開口した状態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は、スリット部のＡ′矢睨図、（Ｃ）は、スリッ
ト部のＢ′矢視図であり、第２図において第１図と同一
部は同一符号で示している。

図に示すものは、オープン羽根車を使用した送風機また
は圧縮機の膜構成で、１はオープン羽根車、２はディフ
ューザ、３は本体ケーシング、４はスライドケーシング
、５はブシュ、６はサクションケーシングである。

オープン羽根車１を覆うケーシングは、羽根車人口部の
近傍でサクションケーシング６と本体ケーシング３とに
分割されておりボルトで一体的に結合されている。サク
ションケーシング６と本体ケーシング３とが対向する円
周に、スライドケーシング４を内設し移動させうる空間
６ａが形成されている。

スライドケーシング４と本体ケーシング３のスライドケ
ーシング装着部には、各ケーシングに短い長さの範囲で
切込んだ多数のスリットが形設されておシ、これら谷ケ
ーシングの多数のスリットが互いに噛合う状態で、スラ
イドケーシング４が本体ケーシング３に装着されている
。

ブシュ５は本体ケーシング３に嵌着され、スライドケー
シング４の軸方向の移動を円滑にするものである。

なお、矢印はオープン羽根車１の回転方向、太い白矢印
は空気の流れを示すものである。

第１図は、本体ケーシング３のスリット部とスライドケ
ーシング４のスリット部が（ｂ）に示すように互いに噛
合っておシ、この状態では、通常の羽根車のサクション
ケーシング部と同等である。

このスライドケーシング４は、軸方向に移動可能な構造
をしており、送風機または圧縮機がサージングを起す特
性範囲、たとえば第６図のＱゆ以下の風量範囲になった
ときには、後述するスライドケーシング移動手段の働き
によシスライドケーシング４を軸方向に、図面に向って
左方へ移動させ、第２図に示すように羽根車人口部の本
体ケーシング３内周に多数のスリット７１ｒ、開口させ
る。

これによって、サージングを防止し、サージング限界を
移動させ運転範囲を先の第６図に示すよ、うに風量Ｑ１
からＱ、の少流盪■すに拡大するものである。

したがって、スリット７（ｉ？閉塞した範囲では、高効
率での運転が可能であり、さらに小流量側での運転が必
要となる場合には、スリット７を開口させ゛Ｃ運転制御
範囲を拡大することが可能である。

次に、このようなオープン羽根車のサージング防止装置
のスライドケーシング移動手段について、第３図お工び
第４図を参照して説明する。

まず、第３図は、第１図に示すオープン羽根車のサージ
ング防止装置におけるスライドケーシング移動手段の一
実施例を示す断面図であり、図中、第１図と同一符号の
部分は先は説明した実施例と同等部分でおるから、その
説明を省略する。

第３図において、１０はスライドケーシング移動手段に
係るアクチュエーターで、アクチュエーター１０は、ス
ライドケーシング４とサクションケーシング６Ａとの間
の空間部６Ａ、に、円周上３〜４個所の複数個所に装着
したもので、流体圧に係る油圧または空圧によりスライ
ドケーシング４を軸方向に移動させ、スライド７を開口
、閉塞するものである。

次に、第４図は、本発明の他の実施例に係るオープン羽
根車のサージング防止装置を示し、そのスライドケーシ
ング移動手段の他の実施例の拡大断面図である。

第４図において、１はオープン羽根車、３Ｂは本体ケー
シング、４Ｂはスライドケーシング、５Ｂは７’ツシユ
、６Ｂはサクションケーシングである。

本例のスライドケーシング移動手段は、本体ケ一シング
３Ｂとスライドケーシング４Ｂとの装着部に形成したア
クチュエーター１１である。

アクチュエーター１１は、サクションケーシング６Ｂの
、本体ケーシング３Ｂに対向する部分に形成された空間
部６Ｂ、内に位置し、本体ケーシング３Ｂのフランジ部
３Ｂ、と、これに対向するスライドケーシング４Ｂと、
前記本体ケーシング３Ｂのフランジ３Ｂ、にねじ１３で
固定されるストッパー１２とによって流体導入部が構成
される。

流体導入部は、前記スライドケーシング４Ｂのランド４
Ｂ、によって、油圧または空圧（以下流体圧という）を
満たす圧力室１４．１５に仕切られている。この圧力室
１４．１５には、それぞれ導圧管１６，１７が接続して
いて、流体圧が導圧される。

１８は、これらストッパー１２．ランド４Ｂ。

ブツシュ５Ｂにそれぞれ設は九密封用の０１Ｊングであ
る。

いま複数の流体導入部に係る圧力室１４．１５に流体圧
を満たし、導圧管１６によって圧力室１４に流体圧を加
えると、ランド４Ｂ、に流体圧が付加され、スライドケ
ーシング４Ｂは図に向って左方へ移動し、スリット部が
離脱して多数のスリット７を開口するっ また、反対に導圧管１７によって圧力室１５に流体圧を
加えると、スライドケーシング４Ｂは右方へ移動し、ス
リット部が噛合わされスリット７は閉塞される。

このようにアクチュエーター１１の複数の流体導入部の
流体圧を制御することによシ、容易にスライドケーシン
グ４Ｂを左右にスライドさせ、スリット７を開口、閉塞
することができる。

前記の各実施例によれば、スリットを用いないでも運転
できる風量範囲では、スリットを閉塞した状態を保つこ
とにより、効率を低下させることなく運転し、スリット
無しではケーシングに入る風量範囲では、スリット７を
開口させて運転範囲を拡大できるため、送風機、圧縮機
などの運転特性の改善に対して顕著な効果がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、オープン羽根車を
使用した送風機や圧縮機などにおいて、その効率を低下
させることなく、サージマージンを大巾に改善させ、巾
広い範囲の運転制御を可能とするオープン羽根車のサー
ジング防止装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るオープン羽根車のサ
ージング防止装置におけるケーシングのスリット部が閉
じた状態を示し、（ａ）は断面図、（６）は、スリット
部のＡ矢視図、（Ｃ）は、スリット部のＢ矢視図、第２
図は、第１図と同じ装置におけるケーシングのスリット
部が開口した状態を示し、（ａ）は断面図、■は、スリ
ット部のＡ′矢視図、（Ｃ）は、スリット部のＢ′矢視
図、第３図は、第１図に示すオープン羽根車のサージン
グ防止装置におけるスライドケーシング移動手段の一実
施例を示す断面図、第４図は、本発明の他の実施例に係
るオープン羽根車のサージング防止装置を示し、そのス
ライドケーシング移動手段の他の実施例の拡大断面図、
第５図は、従来のオープン羽根車のケーシングトリート
メントを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、（
ａ）＋７）Ｌ部拡大図、（Ｃ）は、（ｂ）ノＸ矢視図、
（ｄ）は、（ｂ）のＹ矢視図、第６図は、オープン羽根
車を使用した送風機または圧縮機の特性線図である。 １・・・オープン羽根車、３．３Ｂ・・・本体ケーシン
グ、３Ｂ、・・・フランジ、４．４Ｂ・・・スライドケ
ーシング、４Ｂ、・・・ランド、５，５Ｂ川ブツシユ、
６１６Ａ、６Ｂ・・・サクションケーシング、ｓ　ａｌ
　６Ａａ　。 ６Ｂ、・・・中空部、７・・・スリン）、１０．１１・
・・アクチュエーター、１２・・・ストッパー、１４．
１５）ｉ’ｉ＋［２１ （α） ｙｆＪ５＋￥１ ＾ （ｃ（） 語舒良　４Ａ ［＝＝） 冥６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オープン羽根車を覆うケーシングを羽根車入口部の
   近傍でサクションケーシングと本体ケーシングに分割可
   能に構成し、前記サクションケーシングの前記本体ケー
   シングに対向する部分に空間部を形成して、その空間部
   に、軸方向に移動可能なスライドケーシングを内設する
   ものであつて、前記本体ケーシングと前記スライドケー
   シングとを、これらの各ケーシングに軸方向の短い長さ
   の範囲で設けた多数のスリットが互いに噛合う状態に装
   着するとともに、これら本体ケーシングとスライドケー
   シングのいずれか一方または両方にスライドケーシング
   移動手段を設け、このスライドケーシング移動手段によ
   つて、サージングを生じる特性範囲においてのみスリッ
   トを開口させるために前記スライドケーシングを軸方向
   に移動させるように構成したことを特徴とするオープン
   羽根車のサージング防止装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、スライ
   ドケーシング移動手段を、スライドケーシングとサクシ
   ョンケーシングとの間の空間部に装着したアクチュエー
   ターとし、このアクチュエーターの流体圧によりスライ
   ドケーシングを軸方向に移動させるものであるオープン
   羽根車のサージング防止装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、スライ
   ドケーシング移動手段を、本体ケーシングとスライドケ
   ーシングとの装着部に形成したアクチュエーターとし、
   このアクチュエーターに、スライドケーシングを移動せ
   しめる流体圧を付加する複数の流体導入部を設けたもの
   であるオープン羽根車のサージング防止装置。