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    公开号:WO1989008191A1
    申请号:PCT/JP1989/000169
    申请日:1989-02-21
    公开日:1989-09-08
    发明作者:
    申请人:Kawanami, Shunpei；
    IPC主号:F04D1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] ニ軸反転速心型流体昇圧装置
    [0003] 技街分野
    [0004] この発明は、 速心型（斜流型は遠心型の一種でぁるので、 斜流型 をも含むものとする ）のターポ送 機またはタービンポン ブの効率 改巷を可能ならしめるニ軸反転遠心型流体昇 E装置に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 元来遠心型は軸流型に比較して効率が劣るのでぁるが、 比較回転 度 N sの小さぃ範囲、 即ち比較的に高 Eカで小容量の用途には広く 使用されてぃる。 なぉ、 説明の都合上、 送風機、 EE縮機にっぃて先 ず説明する。
    [0007] 従来速心型の効率が軸流型に劣るとぃゎれてぃる最大の原因は、 ¾車にょって与ぇられる高ぃ動圧を静 に変換するためのディ フュ ーザーの効率の低さにぁる。 むしろ、 翼覃そのものの効率は決して 悪くはなく、 設針次第では 9 0 56以上を達成出来ることを本発明者 は轻験してぃる。 にも拘らず、 総合効率は翟通低 N sのもので 6 5 〜 7 5 6でぁる。 大容量の高 N sのものでは総合効率 8 5 *を達成 してぃるものもぁるが、 しかし大容量軸流式の 9 0〜 9 5 *にはゃ はり及ばなぃ o
    [0008] 従って、 本発明は、 上記の従来の遠心式タ一ボ機械の欠点を除き， 軸流式に近ぃ高効率を ¾現できるニ軸反転遠心型流体昇 E装置を提 供することを目的としてぃる。 然して、 本発明の原理と しては、 静 止^ィフューザーの代りに、 有翼の回転ディフューザー ）これを第 ニ翼車と呼ぶ）を用ぃ、 このディ フューザーを従来の翼車（ これを 第ー »車と呼ぶ）と反対向きに適当な速度で回転させることにょ り、 固定デ フューザーょ！）も、 むしろ短ぃ翼で第ー翼車にょって与ぇ られた動£の大鄞分を効率ょくき圧に変換し、 第ニ翼車出ロの流体 の絶対速度を適度に小さく して、 出ロ渦卷ケーシン グなぃし遍当な 空間を有するケーシングにぉける摩擦損失を小さくし、 かく して低 N sに対しても、 軸流式に近ぃ高効率を与ぇることにぁる。 したが って、 また髙 N sに対しては軸流式に劣らぬ高効率を与ぇることに も.なる。
    [0009] 発明の開示
    [0010] 本発明は、 基本的構成として、 第ー翼車の外周から吐出される高 速の流体を第一翼車と反対: 5向に回転する第ニ翼軍に直ちに、 ぁる ぃは漪室なぃし必要にょっては有翼の固定ディフューザーにょって 遍当に滅速昇圧させてから導人し、 第ニ ¾車人ロにぉぃて大きな相 対速度をっく ぁげるとともに、 第ニ翼車の翼の広がりにょる滅速 化とそれ自体の回転にょる滅速化とにょって、 第ニ翼車出ロの該流 体の絶体速度を著しく低下させることにょ D、 動 £を効率ょく静 BE に変換し 且っ低速で第ニ¾覃外周の滴卷型ケー シングまたは広ぃ 空間を有する適当なケーシン グに導人することにょり、 該ケー シン グ内にぉける流体摩擦損失を小さくし、 全体として該流体の大きな Eカ上昇を高ぃ効辜をもって得るょぅに構成したことを特徴とする ニ軸反転遠心型流体昇 E装置， を提供するものでぁる。
    [0011] ここで念のため、 従来のターボ送 ¾機なぃし EE缩機の固定ディフ ューザーとの比較を、 ょ 明らかにして置くこととする。
    [0012] 先ず、 渦卷型ケー シング、 すなゎち焦翼のディ フ ューザーょ りも 効率が高ぃとぃゎれてぃる有翼の固定ディフューザーとの比較にっ ぃて述べる。
    [0013] 有翼の固定ディフューザーで効率ょく滅速出来る限界はディフュ ーザーの出ロ速度 Z人ロ速度の比にして、 なぃし 1 Z4とぃ ゎれて 、る 0 たとぇば、 人ロで 2 4 0 m / s e c のものは 8 0〜6 0 m / s e c までしか滅速出来なぃで、 そのぁとの動圧はケーシン グ 内の摩擦に殆ど奪ゎれてしまラのでぁる。
    [0014] この滅速比をもっと大きくすると、 案内 ¾の長さが大きくなって 且っディフ ューザー、 ケー シン グも大型となり、 好ましくなぃ結果 となる。 これに対して、 回転ディフュ一ザーを用ぃると、 固定ディ フュー ザーと同様にディフューザーの翼が末広が 通路を形成することに ょる流れの減速効果とともに、 回転することにょる滅速効果が加ゎ 、 さらにその流れを反転させて適当な任意の従来型に比較して、 著しく小さぃ絶対速度で、 翼車外周の渦巻型ケー シング ぃし広ぃ 空間を有し、 かっ流れの摩擦抵抗の小さぃ遍宜のケーシングに導入 することを町能ならしめ、 しかも第ニ »車、 すなゎち回転ディ フュ ーザーの翼の長さは第 2図から知られるょ ぅに、 固定ディフューザ ーの翼ょ り も短く出来るので、 翼覃内の摩擦損失も小さくな 、 そ れらの総合効果にょって、 高ぃ静 E上昇を高ぃ効率をもって達成出 来ることになるのでぁるが、 以上の効果のすべては回転ディ フュー ザーにょる効果でぁる。
    [0015] なぉ第ニ翼車にぉぃて、 人ロと出ロの絶対速度の周 向の分速度 が反転してぃるとぃぅ ことは、 そこで大きな £カ上昇が達成されて ぃることを示すものでぁる · しかし、 この型式にぉぃては第ニ翼車 出ロの絶対速度の周方向の分速度が設計流量を超ぇた範囲で逆方向 になる場合もぁり、 このょぅなことを考盧して、 渦巻型ケーシン グ ょ りは、 むしろ広ぃ空間を有するケーシングにして、 どの方向にも 流れ易く した方がょぃ場合もぁる。
    [0016] 囡面の簡単な説明
    [0017] 第 1図は軸流型の本発明に基づく送 1機の中で最も単純に構成さ れた実施例の側面から昆た断面図、 第 2図は第 1図の荑施例の吸込 側から見た要鄞断面図、 第 3図及ぴ第 4図は第 1 図の実施例の第ー 翼車人ロと出ロの速度線図、 第 5図及び第 6図は第 1図の実施例の 第ニ翼車人ロと出ロの速度線図、 第 7図は第 1図の実旄例のー方の 駆動側の軸受を延長して第ニ翼車の軸外に設けた側断面図、 第 8図 は本発明の遠心型の変型でぁ¾斜流型翼車のー例の側断面図、 第 9 図は第 8図の実施钾の変形でー方の軸受を第ニ翼車の軸内に設けた 場合の潤滑系統の概略を示す側断面図、 第 1 0図は第 9図の潤滑系 統の詳細を示す側断面図、 第 1 1図は第ー翼車の軸が第ニ翼車を貫 ぃて設けられた場合の断面図でぁる。
    [0018] 発钥を莠施するための最良の形態
    [0019] 本発明をょ り詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを 説明する。
    [0020] 第 1図の構成が最も簡単でぁるとぃぅ理由は、 第ー, 第ニ各翼軍 が直接モーターの軸に固定されてぃることにぁる。 この型は吸込ロ が開放されてぃるので、 ¾込ロに S管を接続することは出来なぃが, このょぅに吸込ロ開放状態で使用する押込み送 機としての用途は 少なくはなぃが、 第 1図にぉぃて、 1は第一翼萆用モーター， 2は 第一翼軍シャフ ト， 3は第一翼車 ·—式， 4は第ー翼車の効率を高め るためのィ デューサーでぁるが、 れは場合にょっては省略して もょぃ β Sは第ー翼車 3と第ニ翼車 6 との間に設けた渦室でぁって， これは半径万向に 1 0なぃし 2 0 Λ位の大きさを取り、 騒音の低下 と流れの均一化 * すなゎち第ニ翼車 6の効率の向上をはかるための ものでぁる。 しかしながら、 この渦室 5をぁま D大きくすると、 む しろ不利となる《 7は第ニ ¾車 6 用モーター、 8は第ニ翼車シャフ ト、 9は渦巻型ケーシングでぁるが、 場合にょっては第ニ翼車出ロ の気流の絶対速度の周速がほとんどゼロになるょぅに設計出来た場 合は、 むしろ回転対称のまたは適宜の広ぃ空間にして流れ易くした ：5がょぃ。
    [0021] 1 0はケーシング前カパーで ¾車の取付け、 取外しの際に開放す ο
    [0022] 遠心式ブ οヮーの効率を高める上で、 反転する第ニ翼車は大変効 果がぁるが、 その反面、 吐出働の流体が低 £側に洩れる量を少なく するためのシ一ルのェ夫が必要となる。 すなゎち、 第 i図にぉぃて は、 第ニ翼車 6のカバーを第ー翼車の外径ょり大きぃ円周を境とし て、 大， 小径ニっのリングに分割し、 小径の涎分 1 1を大径の部分 に対して取付け、 取外し自在に構成し、 且っ第ー翼車のマ ゥス リン グと重なるょぅにマゥス リングを設けるのが良ぃ。 この小径の部分 は、 なる可く薄く軽快にパランスょくっく 、 取付け、 取外しにょ って、 動バラ ンスが実質的に変らぬょ ぅにすることが重要でぁる。 また、 第ー翼車のマゥス リ ング 1 2と該カバー 1 1 のマゥ ス リ ング
    [0023] 1 3とが適当の隙闢を保って、 シールの役目をょく果すょぅにする。 場合にょっては、 マゥス リング 1 3の内部をラ ビ リ ンス シールに構 成する。 また、 その外面は前カバー 1 0に支持されたラビリ ン ス
    [0024] 1 4でシ一ルされ、 第ニ翼車吐出側の高 E流体の洩れを少なくする。 第一 ¾車の背面にはバランス ピヌ ト ン 1 5を設け、 それにかぶさる ょ ぅに、 第ニ翼車のパラ ンヌ ビス ト ン 1 6を設け、 その間はラビ V ン ス 1 7にょつてシールする θ
    [0025] さらに、 パラン ス ビス ト ン 1 6の外厢はケーシン グ 9に支持され. たラ ビ ン ス ^—ル 1 8 にょって シールされて、、る。
    [0026] 第 2図は本発明の思想に基づく好ましぃ翼車の形状のー例を示す。 すなゎち、 第ー翼車は直艤放射状の翼と ィ ンデューサーを有し、 小 さな外径で大きな動圧を ¾生させるょぅにしてぁる β 従来のょ ぅな 固定されたディフューザーをもってしては、 その大きな動圧を効率 ょく静 £に変換することが困難でぁるため、 普通には翼車翼を後退 翼とし、 なるべく反動度を高めて動 EEの割合ぃを小さく してぃるが、 それでも結局は前述のょぅな効率しか得られてぃなぃ。 本発明では 第ニ翼車を第一翼軍に対して反転させることにょ 、 以下に速度線 図を第 3 , 4， 5 , 6各図にょって、 説明するょ ぅ に、 第ニ翼車に ょっては大きな静 ε上昇を得て吐出流体の動 Εを著しく小さくする ことが出来るのでぁ 、 且っ後述するょぅに、 第ニ翼車の回転速度 は第一翼阜の 1 /2 なぃし ι Ζι ο 程度ですむので、 円盤摩擦損失 も大きくはならず、 結局第ー， 第ニ各翼萆とも非常に高ぃ効率を確 保出来るのでぁる。
    [0027] 第 3図は第ー翼車人ロの速度糠図でぁり、 ィンデューサーの吸込 ロの R端の平均径 にぉける周速を 1^ , 軸万向の流速を Cm , とし、流体と ¾との相対速度を としてぃる。 は小さぃので Ul は小さく、 Cmi は元来小さく取るので ^ も小さく、 したがって 人ロの流れの乱れゃ摩擦損失が小さぃ。 これはィンデューキーの効 果でぁる
    [0028] 第 4図は第一 ¾車出ロの速度線図でぁ 、 u2 は周速 ¾ Cm2 は 半径万向の流速で钼対速度 ws は Cm: に等しぃ。 ここで説明を簡 単にする為に、 ¾数は充分に多く流体は正確に半径 向に流れ、 ぃ ゎゅる滑 係数は 1でぁるとすると、 吐出流体の絶対速度は C: と なる。 しかし、 相対速度 は小さく且っ翼長も短かぃので、 翼車 内の摩擦抵抗は大変小さぃ。
    [0029] すなゎち、 頼射型の翼車自体内での圧損は小さく ¾車内効率は大 変高ぃ翼車でぁると言ぅことが出来る。 その代 、 出ロの流体の絶 対速度 C2 は大きく、 ディフューザーの効率 ¾何が問題となるゎけ でぁる。
    [0030] 第 5図は第ニ翼軍人ロの速度線囡でぁる。 iia は第ニ翼車人ロの 犀速でぁるが 種 *の鬨保からこれは第一¾車出ロ周速の約 IZ2 なぃし 1/10に取るのがょぃ。 C us は第ニ II車に流人する流体の 周万向分速度で、 前記速度 2 の円鹿^向の分速度を C U2 とする ときは
    [0031] C u s = C us u2 とな O
    [0032]
    [0033] ここで、 D∑ は第一 ¾車出ロ径， Da は第ニ翼覃人ロ径でぁって、 漏室 5を大きくして、 B, を大きくすると、 C u2 はそれだけ大き く滅速されて C U a とな $、 その動圧 差に相当して静 EE上昇が起 る。 親室 5を適当の大きさに取ると、 その動 Eを静圧に变換する効 率は高く、 かっ第ニ翼車内での摩擦損失を軽滅する効果がぁるが、 大きくしすぎてはぃけなぃ。
    [0034] しかし、 非常に高ぃ Eカ上昇を要求 ^れ、 その鎗果、 第ー， 第ニ 風車間の相対速度が音速を大巾に超ぇるょぅな場合は前記灞室 5の 外周に短ぃ翼をもったディフューザーを設けて適当に滅速してから 第ニ翼車に導入するのも良ぃが、 図は省略する。
    [0035] 第 β図は第ニ翼車出ロの速度線図で、 第 5図と比較すると、 翼内 の相対速度は w a から W 4 まで約半滅して居り、 これは第ニ翼車内 通路の末広がりにょる減速にょるものでぁる。 これに対して、 周速 度 ιι 4 ょって絶対速度の円周: 5向速度 C u 4 は人ロのそれに对し て小さく反転してぃる。
    [0036] この反転した速度は翼車外周のケ一'ンン グに導人して排出される 間の摩擦損失を小さくするために小さく取ることが重要とされる。 伹し、 流量が設計値ょ 大きくなると、 こ の C U 4 はゼ π 近づき, さらに流量が大きくなると、 その反対の万向に向くことになる。
    [0037] 広ぃ範囲の流量変化に対応させるょ ぅにする場合には、 ケー シン グは渦巻型にせすに、 適当な広ぃ空間にしてどちらの： 5向にも流れ 易く して置く 5がょぃ · ー般的に、 効率向上の上でもっとも大切な ことは第ー翼車に極カ高ぃ函転数を採用し第ー， 第ニ各 II車外径を 小さくすることでぁり、 その為には、 軸受けの摩擦損失を小さくす るため * 第ー翼車の軸受径を小さくし、 且っ安定がょぃょ ぅに第ー ¾車を挟んで両持ち構造とするのがょく、 その為には、 ϋ車前面 軸受を翼車の吸込側のノズル内に設け、 他の駆動側の軸受は第ニ翼 軍の軸を中空にして貫通させ、 さらに延長して第ニ ¾車の軸外に設 ける第 7図に示す構成が好ましぃ。 なぉ、 場合にょっては、 第ニ翼 軍の回転速度を第ー ¾車のそれと同等程度まで大きくし、 大きな Ε カ上昇を達成することも勿論実用上ぁり ぅる。 この場合も通常のニ 段式ょ り効率は改善できる β 第 7図では、 第 1図との共通部分の符 号は同ーとする。 この場合の第ー翼車側軸受の潤滑油は第 7図に示 すリブ 1 9を経由して轴受に送られ且っリブ 2 0を経由して排出さ れる。 それ故に、 油のシールにはメカニカルシールを用ぃるか、 ま たは吐出流体にょる カシールを用ぃるか、 ぁるぃは両シールを併 用する。 第 7図の 2 1は該軸シール鄞分を示し * 2 2は軸受部分を 示す。
    [0038] なぉ、 この場合第ニ翼車の ¾車側の軸受はケーシング 9に固定さ れた軸受ハゥ ジングに支持され、 も ぅーっの轴受は該ハゥ ジングに 印镜付きフランジで結合された軸受ハゥジング 2 3にょ り支持され る。 又第一翼車のも ぅー方の軸受はハゥジン グ 2 3 印篚付きフラ ンジで結合された軸受ハゥジング 2 4にょ ！5支持される。 もっとも、 以上の軸受の支持の仕方は他の適宜な万法でもょぃ。 第ー翼車の駆 動は軸 2の末端で齒車， べル ト， なぃしモーター直結で行なぃ、 第 ニ翼軍の駆動は軸 8 に固定したブーリーまたは歯萆 2 5 で行なぅ o この構成は潤滑系統とそのシ一ルが若干コス ト高にはなるが、 高ぃ 効率を達成させるのに適し * 且っ吸込ロの構造が簡単 なる。 第 7 図では第一¾軍人ロのィ ンデュ一サ一は第 1図のょ ぅに別体とせず、 ー体としてぁるが効喿に変 &はなぃ。 第ニ翼車の軸受として、 図で は密封型の玉軸受を示してぁるが、 轴受とその潤滑の運択は適宜で ぁ O O
    [0039] 第ー翼軍側軸受のシールを簡易なものにして、 しかも若し洩れて も機内に混人する恐れのなぃょ ぅにする 法のーっと して、 第ー翼 車側の軸受を翼萆吸込ロケーシングの外に出し、 該軸は中空に構成 された第ニ翼軍の軸 8を貫通して延長され、 第ニ瑟軍の軸 8から分 雜した位置に設けられた軸受にょって支持されるょ ぅな構成も実用 的でぁ り、 それを第 8図に示す《 この場合、 第ー翼車の轴はかなり 長くなり、 軸回転の安定の為にそれに相当して太くする必要がぁる 結杲、 第ニ翼車の軸も太くな D、 第ニ翼車の翼車側轴受損失が増大 するのは止むを得なぃが、 第ニ翼車の回転速度は小さく損失そのも のが元来ぁま 大きなものではなぃので、 総合効率に対する影響は 小さぃ。 なぉ、 第 8図には遠心型の変型でぁる斜流型翼車のー例を 示してぁる。 斜流型翼車はシュラゥ ド 2 6と各 ¾車の翼との間の隙 間を小さくすることに注意をすれば、 高ぃ効军を与ぇる上に、 第ニ 翼車の構成も簡単になるので本発明のニ轴反転構造の昇 E機と して は好ましぃものでぁる。 伹しぁま り低流量には遍さなぃ。 第 8図に は駆動手段として、 第一翼車用は増速歯軍、 第ニ ¾車.用はべル ト 伝 導とし、 モーターは別々 にしてぁるが、 全部べル ト 伝導なぃし全部 齒車伝導とし、 モーターは別々でもょぃし、 1個で両万を駆動して もょく、 その選択は適宜に行なぅ。 このことは他の例にぉぃても同 様 tめる o
    [0040] ー般に、 S S kw以上の鼋動機は注文生産でぁり、 大型になる程 割高となるので むしろニ台に分けた ¾が安儸になるし、 起動もー 台ずっ時間をずらして行なぅ ことにょ U起動電流が小さく且っ容易 となる。 たとぇぱ、 1 1 0 kw 1台ょ りも 5 5 k w 2台にする方が モーター， ス タータ一等がずっと安くなるとともに、 起動電流が小 さくて済むこととなる。
    [0041] 第 9図は第ー翼車の吸込倜の軸受は椠 8図と同様吸込ケーシン グ の外に ^離して設けるが、 もぅー の軸受は第ニ翼軍の軸内に設け， 第 8図のょ ぅに第ー爨車の軸が長くなるのを防止し、 且っ第ニ翼車 の軸受も遏大にならぬょぅにした本発明装置のー例でぁる。 このょ ぅに、 第ー翼車の軸受を配置すると、 第一翼軍の軸を大変短かく出 来るので、 第一次の危険回転速度を大巾に高めることが出来る上に， 軸シールが故障して潤滑油が若し仮りに洩れても、 機内に混入する 恐れがなぃ。 その代りに、 第ニ翼車軸内に設けた第ー翼車の軸受の 潤滑系統が少し複雑となる。 この軸受は略して軸内軸受と称し、 且 っその外周にぁる第ニ翼車の軸受と―しょにしてニ重軸受と称する こととし、 その潤滑系統の概薆を第 9図にょり、 次にその詳細を第 1 0図にょって説明する。
    [0042] 第 9図にぉぃて、 第ニ翼車を支持するニっの軸受はケーシン グ 9 に印镅付きフラン ジで願次固定された軸受ハゥジング 2 3 , 2 7に ょってそれぞれ支持され、 ニ重軸受の第ー翼車の軸受用潤滑油は軸 受ハゥジン グ 2 7の先きに印痛付きフ ランジにょって固定された潤 滑油ハゥジング 2 8に設けられた耠油ロ 2 9から、 第ニ翼車の軸 8 の軸芯にぁけられた長孔 3 0を経て前記軸内軸受 3 1を潤滑し、 該 排出油は該軸受端周囲の空洞鄞の内周にぁけられた多数の細孔を経 て、 第ニ翼車の翼車倜軸受に供絵され、 且っ該軸受ハゥ ジングに設 けられた集油機構にょって、 外部に筏れることなく、 集められ且っ 排出される。 伹し、 第ニ R車軸受の潤滑方式の選択は自由でぁる。
    [0043] なぉ、 3 2は軸 8の端に設けられた潤滑油の軸シールでぁり、 メ カ -カルシール、 ねじシールその他適宜遘^する。
    [0044] 第 1 G図は前記ニ重軸受部の詳細図でぁり、 ス ラス ト軸受と潤滑 油の排出系銃の詳細をこれにょ 説¾する。
    [0045] 第 1 0図にぉぃて、 3 3はジャ一ナル 3 4に驂接したねじ部 3 5 によって、 第一R車の軸に固定されたス ラス ト リ ングでぁり、 軸内 軸受 3 1 の端面のヌ ラス ト軸受 3 6 にょって * 第一翼車のス ラス ト を受け且っ軸方向の位置を安定させる。
    [0046] 潤滑油はス ラス ト ング 3 3とス ラス ト軸受 3 6 との間を通り、 親角に仕上げられたス ラス ト リ ングの緣にょって振り切られて、 第 ニ翼車ハブ 3 7の内面に設けられた集油溝 3 8に集ま！？、 その周辺 に設けられた多数の通油孔 3 9を経て、 第ニ ¾覃の翼車倒軸受 4 0 に供給される。 軸受 4 0の潤滑油の ¾車側のシールは、 パ ラ ン スビ ス ト ン 1 5とラビリ ンス 1 7 との閽を洩れて来る気流の Eカとの兼 ね合ぃがぁ D、 特別の考慮を払ゎねばならなぃ。 すなゎち、 該気流 は第ニ »車のパランス ビス ト ン 1 6の夹の角の円周上にぁけられた 多数の通気孔 4 1を通って、 外気に逃がされるのでぁるが、 なぉパ ラン ス ビス ト ン 1 6内に若千の カが残る、 —方前記スラ ス ト リ ン グ 3 3は ¾車偶に円筒形に形成され、 そ ス ラ ス ト軸受け側にくび れを設け、 緣を説く して油の切れをょく してぁるとともに、 該円筒 部の扃囲にラピリ ン ス 4 2を設けて、 潤滑油の漏れを防止するので ぁるが、 このラビリンス に前記気流の一部が流れ込むので、 これが 潤滑油の本流に混らぬょ ぅに翁記通気孔 4 1 を通って、 軸受ハゥジ ン グ 2 3の翼車倜に設けられた空間 4 4に集められ、 その下部に設 けられた排出ロ 4 5から拚出されるょぅにする 0 この気流には、 微 量の油が混入する恐れがぁるので、 その油を分離出来るょ ぅにバッ フ了を設けて置く。
    [0047] 前記空間 4 4 の構成はバラン ス ビス ト ン 1 6から、 更に薄肉のス リーブ 4 6を出し、 その外周をかこむラ ビリ ン スを有するカパー 4 7を、 軸受ハゥジング 2 3に取 Uっけることにょって構成する。 他方、 軸受 4 0を潤滑した油は軸受ハゥジン ダ 2 3 の他の側に設け られた空間 4 8 集められ、 その下鄞に設けられた排出ロ 4 9から 拼出される。 軸内軸受 3 1はジャーナル 3 4と反対万向に回転する ため、 その相対速度が大きく、 抵抗と発熱がそれだけ大きくなるゎ けでぁるが、 それ 緩和するために、 軸受のクリャランス を若千大 きくするのがょぃ。 それは相対速度が大きぃので、 ク リャランスを 若千大きくしても、 軸の安定性が保たれるからでぁる。 この構成は 第ー翼車の軸の長さを最も短かく、 且っその中央部を充分に太くす ることが出来、 軸の高速安定性を高めることが出来るので、 非常に 高ぃ高速を要求される場合に適してぃる。
    [0048] 第 1 1 図は第一翼軍 3が片持ちに固定された軸を、 中空の第ニ翼 車 6の軸に貫通させ、 その翼車側の軸受は第ニ翼車 6の中空軸内の ¾萆側に設け、 もぅー 5の軸受は第ー翼車 3の軸が第ニ翼車 6を貫 通して出外れた位 Sに固定的に設けたところの单純で好ましぃ構成 を示す。
    [0049] 第 1 1図にぉぃて記人されてぃる記号の中、 4個の鄞品 2 3 a , 4 0 a , 4 4 a , 4 7 aを除く他のすべては、 すでに記述した内容 と同ーの要素を示す。 また、 軸内軸受 3 1 を潤滑した油は第 9図、 第 1 0図の例では、 さらに第ニ翼車 6の軸受に導かれてぃるが、 第 1 1図では、 第ニ翼車 6の翼車側軸受 4 0 aには導く ことを止め、 同軸受を支持するブラケッ ト 2 3 aと同カバー 4 7 aの凹み部とで 構成される空間 4 4 aを轻由して、 上下の排出ロ 4 5から排出され る。 排出ロ 4 ' Sを上下に設けた理由は、 上の方からはバラ ンス ピス トンを筏れた気体の一鄞が潤滑油に混人するのを逃がすためでぁり、 下からは油を排出するためでぁる。
    [0050] 潤滑油は第ー翼車 3の後方の軸受を支持する軸受ハゥジン グ 2 4 に設けた給油孔 2 9から供給され、 軸内軸受 3 1 に対しては、 第ニ 翼草 6の中空軸 8のも ぅー方の端の第ー翼車 3の軸 2との間のすき まから軸 2に沿って進人し、 またハゥジング 2 4の軸受に対しては その反対方向に進人して潤滑し且っそれぞれ排出される。
    [0051] 第一翼車 3の軸 2の端にはカ ッ ブリ ングを付し魘動軸 1 aと連結 してぁり、 駆動軸 1 aは適宜の増速装置で増速される。 しかし、 カ ッブリ ン グの代りにブーリーまたはギャをっけてべルト増速または 齒車増速してもょぃ。 この場合のべルトは左右から均等のカで引張 るょぅにし、 ニ台のモ一ターで駆動する。 第ニ翼車はプーリ ー 2 5 で駆動するょぅに示してぁるが、 これは齒車でもょぃ。
    [0052] なぉ、 第 1 1図の第ー翼車には側板がなく、 マゥ ス リ ン グだけが っけてぁるが、 このマゥス リ ングは人ロの羽根の遠心カに対する補 強の意昧と流体の洩れ防止とを兼ねてぃる。
    [0053] また第ニ翼草の外周には渦室はなく広ぃケーシングの中で回転す る形となってぃるが、 第ニ翼萆 6そのものが改良された渦室のー種 と ¾て もょぃ。 産業上の利用可能性
    [0054] 以上のょぅに、 本発明のブロヮーまたはコン ブレ グサーはそれぞ れ従来型機の全効率 6 5なぃし 7 5 ¾を、 8 5なぃし 9 0 56にまで 向上出来るので、 相対的には 2 0なぃし 3 0 *の菴カ節滅を期待出 来るため、 ニ軸反転式にすることにょる锢格の上昇分は電カ節約に ょって一ケ年以内に僙却出来ることとなる。 また、 本発明のブロ ヮ ーは床面積も小さくなるので同ー床面積でょり大容量のブロヮーを 釐くことも出来る。 さらに、 本発明はブロヮーに限定されるもので なく、 シールの点に若干の違ぃがぁるものの、 タービンポンブ ·し ても、 同様に構成でき、 同様な効率の上昇とメ リ ッ トが得られる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 第一翼車の外周から吐出される高速の流体を、 第ー ¾車と反対 万向に回転する第ニ翼車に、 直ちに或は凝室なぃし必要にょって は有翼の固定ディ フューザーにょって適当に減速昇£させてから 導 し、 第ニ翼車人ロにぉぃて大きな相対速度をっく りぁげると と もに、 第ニ翼萆の翼の広がりにょる滅速化とそれ自体の回転に ょる减速化とにょって、 第ニ翼車出ロの該流体の絶体速度を著し く低下させることにょ り ¾ 動 Eを効率ょ く静 Eに変換し、 且っ低 速で第ニ翼車外周の騎巻型ケーシン グまたは広ぃ空間を有する適 当なケ一シン グに導人することにょ り、 該ケーシン グ にぉける 流体摩擦損失を小さ く し、 全体として該流体の大きな Eカ上昇を 高ぃ効率をもって得るょ ぅに構成したことを特徴とするニ軸反転 遠心型流体昇 EE装置。
    2. 第一翼車の軸はその吸込側に延伸されるとともに、 該軸は原動 機の軸そのものでぁるか、 また原動機にょって、 回転されるょ ぅ に軸受けにょって支持されて居 13、 且っ第ニ翼車の軸は第一翼車 の軸と反対方向に延伸されるとともに、 該軸は原動機の軸そのも のでぁるか、 または原動機にょって回転されるょ ぅ に軸受けにょ って支持されることを特徴とする請求の範囲第 1項記载のニ軸反 転遠心型流体昇 E装置。
    3. 第ニ翼車の軸を中空に形成し、 且っ第ー翼車の吸込側に延伸す る第ー翼車軸の端部は吸込ノズルの周壁から ブにょって支持さ れた軸受及び軸シールにょって支承され、 該 リ ブ内に潤滑油の供 耠と排出用の通路及び必要にょ i シール流体の通路を設け、 第ー 翼車の背面に延伸する第一翼車軸は前記第ニ翼車の中空軸を貫通 し、 該中空軸外に設けられた軸受けにょって支承されるこ とを特 徵とする請求の範囲第 1項記載のニ軸反転遠心型流体畀 E装置。
    4. 第ニ翼車の翼車側の軸端を中空とし、 その中に第ー翼革のー方 の軸端を保持する軸受けを装置し、 該軸受けの潤滑油は第ニ翼車 の中心を貫通する長孔を経由して供耠し、 第ー翼車の他方の軸受 けは翼車吸込側に設けた吸込ケ一シン グ外に設けたことを特徴と する請求の範囲第 1項記載のニ軸反転遠心型流体昇 E装置。
    5. 第ニ翼車の軸を中空にし、 第ー翼車の片持ち軸を同心に貫通さ せ第ー翼憲の翼車側の軸受けは前記中空軸の翼車側端の軸内に設 け、 もぅー万の軸受けは第一翼車の前記軸が前記中空軸を出外れ た所に固定して設け、 且っ第一翼車軸受け用の潤滑油は第ニ翼車 の軸受けハゥジングと第ー翼車のもぅ一 の軸受けハゥジン グと の中間に供給し、 前記中空軸端と篛ー翼車の軸との間のすきまか ら前記軸内軸受けぇ、 またその反対：5向にもぅー： 5の固定軸受け ぇと第一翼車の軸に沿って進入させ、 且っ適宜排出させるょ ぅに 構成したことを特徵とする請求の範囲第 1項記載のニ軸反転遠心 型流体昇 E装置。
    6. 第ニ翼車の軸を中空に形成し、 第ー翼車の吸込側に延伸する軸 は吸込ケーシン グ外に設けた軸受けにょ り、 他の側に延伸する軸 は第ニ翼車の軸を貫通して該中空軸外に設けた軸受けにょ り、 そ れぞれ支承されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のニ軸 反転遠心型流体昇 E装置。
    7. 第ニ翼車の側板を第一翼車の外径ょ り も大きぃ円周を境として 大、 小径ニっの リ ングに分割し、 小径の鄞分を大径の部分に対し て取りっけ取 外し自在に構成し且っ小径の部分にマゥ ス リ ン グ を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のニ軸反転遠心 型流体畀 E装置。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH01216095A|1989-08-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-09-08| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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