JP2001317497A - 共鳴によって生じる振動を抑制するための装置を含むターボ機 - Google Patents
共鳴によって生じる振動を抑制するための装置を含むターボ機Info
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Abstract
った対称性の壁部によって限定される空気流又はガス流
の径路上に複数の羽根段階を含み、壁部10が空気流の
外側にほぼ対称的な構造の空洞11と連通する開口部1
3を備え、空洞が少なくとも1個のパイプ4に接続さ
れ、対称性弱化手段が、たとえば、空洞11内に部分的
に突出するようパイプ4に取り付けられた管15の一部
の形で空洞内に設けられていることを特徴とする。
Description
の径路上に複数の羽根段階を含むターボ機に関する。
上の空洞が空気流の外側に設けられ、この空洞はターボ
機の軸に沿った空気流を限定する対称性の壁内に形成さ
れた複数の開口部を通じて空気流と連通している。排気
弁を含むパイプは一般に空洞に接続され、ターボ機の安
定した作動を向上させるため、又は補助的需要を満たす
ために、ターボ機が部分的負荷のもとで作動していると
きに空気流の一部を抽出し外部に排出する。したがって
空洞の体積は、定期的な抽出が実行できるのに充分なも
のでなければならない。
気又はガスは境界層剪断を起こすために、ある速度範囲
で空洞内で共鳴を引き起こす可能性がある。
性であると増強される。空洞は、ターボ機の軸に対して
対称性であることがあり、またその周辺部に規則的に配
置されたパターン、表面突起、又は他の突起部材を組込
み、反復対称性となる。排気弁へ空気を抽出するため
に、又はターボ機のタービンのディスクや羽根を冷却す
るためにパイプが接続されており、これによって対称性
は弱められているが、空洞内の共鳴を確実に防止するに
は不充分である。
険を生じることがある。したがって本発明は、上に述べ
たような空洞内での回転性音波の発生を解消又は防止
し、したがって、前記空洞内の共鳴による欠点を抑制す
るための手段を含むターボ機に関連している。
は、ターボ機の軸に沿った対称性の壁に限定された空気
流又はガス流の径路上に複数の羽根段階を含むターボ機
であり、前記壁部は、空気流の外側にあるほぼ軸対称性
又は反復対称性構造の空洞と連通する開口部を備えてい
る。対称性弱化手段は、前記空洞内に設けられている。
とができる。本発明の好ましい第1の実施例では、対称
性弱化手段は、空洞内に部分的に突出するよう空洞に接
続されたパイプ内に取り付けられたスペーサを含んでい
る。
するために前記パイプに圧入されていることが好まし
い。
された管の一部であると有利である。
段は、その凸側が空洞の内側を向いている限局的な凸部
を空洞内に含んでいる。
抜き加工して得ることができる。本発明の他の実施例で
は、対称性弱化手段は特定の箇所で空洞の外壁の内面に
固定された部材、例えば、空洞の外壁の内面又は空洞の
内壁に溶接された金属薄板の一部を含んでいる。
は空洞の外壁を貫通し空洞内に突出するねじを含んでい
る。
な例のみを用いて示した以下の本発明の実施例について
の説明を読めば、さらによく理解されるであろう。
るターボ機は、第1セットの回転羽根2を備えた空気取
入口1を備えている。
部を排出するパイプのための接続差込口4を備えてい
る。
にターボ機の第1圧縮段階の回転羽根6が取り付けられ
ている。固定ハブ7は固定方向羽根8を備えている。矢
印9は空気流を示している。
機の軸に対して対称に配置されている。構造上、ターボ
機の軸に対してほぼ対称の空洞11は、壁部10と外壁
12の間に限定され、実質的に回転羽根6の位置にあ
る。壁部10の辺縁部には、空洞11と空気流とを連通
させる複数の開口部13がある。開口部13は、細長
い、半月形の、又は円形の溝でもよい。もちろん、別の
実施例では空洞11は反復対称性構造でもよく、すなわ
ち空洞の内側に規則的に配置され、したがって、空洞内
で共鳴が生じやすくなるような複数のパターン又は他の
構成要素を含んでいてもよい。
によって制御される排気弁14が示されている。弁14
は、空洞11内の特定の位置で壁部12に取り付けられ
ている差込口4の下流にある。
負荷のもとでターボ機の作動を向上させるために空気流
の一部を抽出しこれを外部に排出する。排気弁14が閉
じているときには、空気流が一定の範囲内の速度で開口
部13を通過する際に境界層剪断が起こるために、空洞
11で共鳴が生じる。
波の発生は、空洞11の軸に対する対称性を意図的にま
た大幅に弱化させることによって防止される。これは差
込口4が存在するためにすでに生じている対称性の弱化
を上回っている。
イプ4内に圧入された管15の一部を含んでいる。管1
5はできれば外側から圧入されていることが好ましく、
管15の外縁部の放射状ショルダ16がパイプ4の円錐
部17に接するまで管15は押込まれ、これによって管
15の最終位置が定まる。
2を超えて部分的に空洞11内に突出しているが、内壁
10には接触していない。これは、排気弁14が開いて
いるときに空洞11内の空気流を不当に攪乱するのを防
ぐためである。
8があり、その凸側が空洞11の内側を向いている点だ
けが図2の実施例と異なっている。この部分は、できれ
ば外壁12を構成する金属薄板を部分的に打抜き加工し
て得ることが好ましい。したがって、図2にあるように
パイプ4が空洞11内のもう一つの箇所に備えられてい
ると、すでに対称性は弱化されているが、この打抜き加
工部18によって対称性がさらに弱化される。
金属薄板19の一部が空洞11の外壁12の内側に溶接
されている点で図3の実施例と異なっている。したがっ
て、溶接された金属薄板部19は空洞11内に突出し、
空洞11内で回転性音波が発生するのを防ぐ。当然、パ
イプ4は空洞11内の他の位置に配置することができ
る。溶接された金属薄板19は、図4で例示されている
実施例では正方形であるが、その寸法は、溶接された金
属薄板部19が外壁12から内壁10に向かって伸びて
いるが、内壁10には接触しない程度の大きさである。
あるいは、溶接された金属薄板部19を内壁10に固定
し、外壁12に向かって伸びるようにすることもでき
る。
壁12を貫通し、ある特定の距離だけ前記空洞11内に
突出している点で図4の実施例と異なっている。この取
り付けを容易にするために、外壁12には、ねじ20の
ねじ山と噛合うことができるねじ山を備えた部分13が
あり、ねじ20の頭部21は外壁12の外側にある。
は、前記ねじが放射状の内壁10に向かって伸びている
が内壁10には接触しない程度の大きさである。
は、ターボ機内の流速とは無関係に、回転性音波の発生
を防ぎ、また空洞内の共鳴を防ぐために、対称性弱化手
段が対称性の空洞内に導入されている。
明の第1の実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 ターボ機の軸に沿った対称性の壁によっ
て限定される空気流又はガス流の径路上に複数の羽根段
階を含み、前記壁部が空気流の外側にあるほぼ軸対称又
は反復対称構造の空洞11と連通する開口部13を備え
たターボ機において、対称性弱化手段が前記空洞内に設
けられていることを特徴とするターボ機。 - 【請求項2】 前記対称性弱化手段が、前記空洞内に部
分的に突出するよう前記空洞に接続されたパイプ内に取
り付けられたスペーサを含むことを特徴とする請求項1
に記載のターボ機。 - 【請求項3】 前記スペーサが前記パイプに圧入されて
いることを特徴とする請求項2に記載のターボ機。 - 【請求項4】 前記スペーサが管15の一部であること
を特徴とする請求項2又は3に記載のターボ機。 - 【請求項5】 前記対称性弱化手段が、その凸側が前記
空洞の内側を向いているような前記空洞の限局的凸部1
8を含むことを特徴とする請求項1に記載のターボ機。 - 【請求項6】 前記凸部が、前記空洞の外壁を部分的に
打抜き加工して得られることを特徴とする請求項5に記
載のターボ機。 - 【請求項7】 前記対称性弱化手段が、特定の箇所で前
記空洞の外壁の内面に固定された部材19を含むことを
特徴とする請求項1に記載のターボ機。 - 【請求項8】 前記対称性弱化手段が、特定の箇所で前
記空洞の内壁に固定された部材を含むことを特徴とする
請求項1に記載のターボ機。 - 【請求項9】 前記部材が、前記空洞の前記壁部に溶接
された金属薄板の一部であることを特徴とする請求項7
又は8に記載のターボ機。 - 【請求項10】 前記対称性弱化手段が、前記空洞の外
壁を貫通し、前記空洞内に突出しているねじ20を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のターボ機。
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