(57)【要約】【課題】遠心圧縮機用のベーン付きディフューザが、可変の負荷条件に適合するようベーンピッチを選択的に調整するように備える。【解決手段】各ベーン２１は、その前縁３２近くの枢軸ピン３４回りに回転可能であり、その後縁３３近くの作動部材６６に係合する。作動部材６６は、選択的に回転可能で一斉にベーン２１を移動する共通リング６７に取り付けられる。リング６７は、その外側周縁でローラ７３により支持され、ディフューザ壁面の外側周縁で位置決めされ、それによって、流れの中に突出する前方に面する段差が存在しない。喉部８７が隣接するベーン２１の間に画成され、各ベーン２１用の枢軸ピン３４がベーン２１の圧力面８３上の喉部８７の下流に配置されて、喉部８７の流れの乱流を低減する。【選択図】図８
2004144087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　インペラーと、このインペラーから圧縮気体を受け取りかつこの圧縮気体が収集機へと流される前に気体の運動エネルギーをより高い圧力に変換するディフューザとを有する種類の遠心圧縮機のためのベーン付きディフューザであって、
　　ディフューザハウジングと、
　　それぞれが前縁と、後縁と、前記前縁から前記後縁近くの位置へと延びる長手軸線とを有する複数のベーンと、
　　前記複数のベーンを前記ディフューザハウジング内に配置しかつ保持するとともに前記複数のベーンのそれぞれと連動する据え付け手段であって、隣接するベーンがそれらの間に喉部を画成する、据え付け手段と、
　　前記ディフューザハウジング内の前記ベーンの前縁近くに据え付けられ、前記ベーンの圧力側の前記喉部の下流に配置されており、前記ハウジング内で前記ベーンを位置決めするように作動する枢軸ピンと、
　　前記ベーンにその後縁近くで係合しており、前記ベーンをその枢軸ピンの軸線回りに選択的に回転させるように作動可能な作動機構と、
　　前記ベーンに設けられ、前記長手軸線に概略沿って延びており、前記ベーンが回転するときに前記長手軸線に沿った前記ベーンと前記据え付け手段の間の相対的な移動を可能とするスロットと、
　を備えることを特徴とするベーン付きディフューザ。
【請求項２】
　ハウジングと、その内部に回転可能に据え付けられ圧縮流体をディフューザの入口に導入するインペラーとを有する遠心圧縮機のためのベーン付きディフューザであって、
　　径方向内向きに配置された前縁と径方向外向きに配置された後縁とを有する周方向に間隔を置いた複数のベーンであって、隣接するベーンが、圧縮流体の流れを通して導く通路を画成し、この通路のそれぞれが喉部を有する、複数のベーンと、
　　枢軸ピンを含み、前記ベーンのそれぞれと連動し、前記ハウジング内で前記ベーンを位置決めするベーン据え付け手段であって、前記枢軸ピンが、前記ベーンの入口近くに配置されかつ前記ベーンの圧力側の前記喉部の下流に配置されており、前記ベーンが軸線回りに回転可能となる軸線を前記枢軸ピンが有する、ベーン据え付け手段と、
　　前記ベーンにその後縁近くで係合しており、前記ベーンを前記ピンの軸線回りに選択的に回転させるように作動可能な作動部材と、
　　前記ベーンのそれぞれに形成され、前記ベーンと作動部材の間の相対的な径方向の移動に適合するようにしっかりと前記枢軸ピンまたは前記作動部材を摺動可能に受け入れるスロットと、
　を備えることを特徴とするベーン付きディフューザ。
【請求項３】
　前記作動機構は、シャフトと、連動しかつ前記ベーンに係合する偏心カム面とを含み、前記シャフトは、前記ベーンを回転させるように回転可能であることを特徴とする請求項１または２記載のベーン付きディフューザ。
【請求項４】
　前記枢軸ピンは、前記ベーンと一体化されていることを特徴とする請求項１または２記載のベーン付きディフューザ。
【請求項５】
　前記スロットは、前記ベーンの後縁近くに設けられ、前記カム面は、前記スロット内に配置されることを特徴とする請求項３記載のベーン付きディフューザ。
【請求項６】
　前記枢軸ピンは、前記スロット内に配置されることを特徴とする請求項４記載のベーン付きディフューザ。
【請求項７】
　前記カム面は、円形であり、前記ベーン内の円形開口部内に据え付けられることを特徴とする請求項３記載のベーン付きディフューザ。
【請求項８】
　前記作動機構は、作動ピンにより前記ベーンのそれぞれに相互に接続されたリングと、前記複数のベーンを実質的に一斉に移動するように前記リングを回転させる手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のベーン付きディフューザ。
【請求項９】
　前記作動ピンは、前記回転可能なリングと一体化されており、前記ベーン内に形成された開口部内に配置されることを特徴とする請求項８記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１０】
　前記ベーンの開口部は、前記作動ピンと前記ベーンの間に往復移動を可能とするように細長であることを特徴とする請求項９記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１１】
　前記作動ピンは、前記ベーンと一体化されており、前記回転可能なリング内の開口部内に配置されることを特徴とする請求項８記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１２】
　前記リングは、前記ディフューザハウジングの環状部分の外側の面に回転可能に据え付けられ、前記リングの径方向外側の縁部をすぐに取り囲む構造が存在せず、前記リングの径方向外側の縁部は、前記ベーンの後縁と実質的に径方向に位置合わせされることを特徴とする請求項８記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１３】
　前記作動部材のそれぞれは、実質的に一斉に前記複数のベーンを移動するように選択的に回転可能な共通リングに相互に接続されることを特徴とする請求項２記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１４】
　前記作動部材は、前記リングと一体化されており、前記ベーン内に形成された開口部内に配置されることを特徴とする請求項１３記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１５】
　前記ベーンの開口部は、前記作動部材と前記ベーンの間に往復移動を可能とするように細長であることを特徴とする請求項１４記載のベーン付きディフューザ。
【請求項１６】
　前記リングは、ディフューザハウジングの環状部分の外側の面に回転可能に据え付けられ、前記リングの径方向外側の縁部をすぐに取り囲む構造が存在せず、前記リングの径方向外側の縁部は、前記ベーンの後縁と実質的に径方向に位置合わせされることを特徴とする請求項２記載のベーン付きディフューザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般に遠心圧縮機に関し、より詳細には、遠心圧縮機のためのディフューザ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
　遠心蒸気圧縮機を使用する際に生じる主要な問題の１つは、圧縮機負荷が広い範囲に亘って変更されるときの流れ安定性を維持することである。圧縮機入口、インペラー、およびディフューザの各通路は、最大の体積流量を可能とするような大きさにする必要がある。従って、そのような圧縮機を通る体積流量が相対的に小さくなると、流れは、以下のような仕方で不安定になる。体積流量が安定な範囲から低下するとき、流れがわずかに不安定な範囲に入る。この範囲では、ディフューザ通路内で部分的に流れが反転し、ノイズが発生するとともに圧縮機の効率が低下する。この範囲より下では、圧縮機は、サージとして知られている状態に入り、ディフューザ通路内で流れが完全に反転し、機械の効率が損なわれるとともに機械要素の完全性が危険に曝される。体積流量は大抵の圧縮機用途で広い範囲が望ましいので、小さな体積流量での流れ安定性と機械効率を改善するように非常に多くの改良が提案されてきた。
【特許文献１】米国特許第３，３６２，６２５号明細書
【特許文献２】米国特許第２，９９６，９９６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，３７８，１９４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８０７，０７１号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６８３，２２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　米国特許第３，３６２，６２５号では、ベーンなしディフューザに、ディフューザ内の流れを調節するように機能する流れリストリクタ（ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）が設けられて、小さな体積流量での安定性を改善しようと努力がなされている。米国特許第２，９９６，９９６号および第４，３７８，１９４号には、可変幅ベーンディフューザが記載されており、このディフューザでは、ディフューザベーンが、ディフューザ壁の１つにボルトでしっかりと固定される。ベーンは、他方の壁に形成された開口部を通るように適合されており、それによって、負荷条件の変更に応じてディフューザ形状の変更が可能である。ベーン付きディフューザは、設計範囲がベーンなしディフューザより効率的なので、ベーンなしディフューザより好ましいとはいえ、可変幅ベーンディフューザは、特に機械の製造、保守、および運転に関して多くの問題を呈していた。このような問題は、米国特許第５，８０７，０７１号に示されるベーン付きディフューザにおいて克服されたが、このベーン付きディフューザでは、一対の相互に接続されるリングが、結合して流れ通路を画成するように設けられており、この流れ通路は、リングの一方を回転させることで選択的に変化させることができる。
【０００４】
　可変ベーンディフューザへの別の取り組みは、米国特許第５，６８３，２２３号に示されているものであるが、そこでは、個々のベーンが、それに接続された機構によって一斉に選択的に回転され、それによって、可変の負荷条件に適合する。一般に、このような構成には、２つの観点から問題がある。第一に、個々のベーンを位置決めする際の均一性を維持するのに必要とされる正確な制御を実現するのが困難である。すなわち、例えば、全てのベーンを閉にするのが望ましい場合には、位置決め機構に少しでも不正確さがあると、１つまたは複数のベーンが、かなりの可能性で部分的に開位置となり、それによって、望ましくない非効率が持ち込まれる。これらの不均一性は、そのような機械には一般的であるさまざまな許容誤差の存在と構成要素の摩耗によってさらに複雑になる。第二に、このような可変位置ベーンの前縁には、かなりの力が加えられ、この力はベーンの前縁に振動を引き起こす傾向があり、それによって、動的安定性が影響を受ける。これらの振動を制御および除去するためには、これらの問題を念頭に置いて設計される非常に丈夫で耐久性があり安定したベーン位置決め機構を提供する必要がある。
【０００５】
　従来技術のいくつかには、枢軸点回りの回転によってブレード角が変化し得るベーン付きディフューザがあるとはいえ、枢軸ピンの位置決めは、ディフューザが最高の性能になるようには最適化されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　本発明の目的は、遠心圧縮機において、ベーンを可変に位置決めおよび選択的に制御して、圧縮機内の可変の負荷レベルに適合するように効果的かつ正確にベーンのピッチを変化させる、ベーン付きディフューザを提供することである。
【０００７】
　好ましい実施態様において、ベーン据え付け手段が、各ベーンに設けられ、このベーン据え付け手段は、ベーンの前縁近くに配置されておりそのベーンを位置決めするように作動する枢軸ピンと、ベーンのそれぞれにその後縁近くで係合しておりその枢軸ピンの軸線上でベーンを回転させるように作動可能な作動機構と、ベーンのそれぞれに設けられベーンと据え付け手段が相対的に回転するときにこれらの間で相対的な移動を可能とするスロットと、を有する。このような構成によって、ベーンの確実かつ正確な位置決めが可能となって、それを通る気体の安定した流れが維持される。
【０００８】
　本発明の別の態様に従うと、作動機構は、シャフトと、連動しかつ前記ベーンに係合する偏心カム面とを含み、シャフトは、ベーンを回転させるように回転可能である。
【０００９】
　本発明の別の態様によれば、枢軸ピンは、ベーンと一体化されている。
【００１０】
　本発明のさらなる別の態様によれば、スロットは、ベーンの後縁近くに配置され、カム面は、スロット内に配置される。
【００１１】
　本発明の別の態様に従うと、枢軸ピンは、スロット内に配置される。
【００１２】
　本発明の別の態様に従うと、カム面は、円形であり、ベーン内の円形開口部内に据え付けられる。
【００１３】
　本発明の別の態様によれば、作動機構は、作動ピンによりベーンのそれぞれに相互に接続されたリングと、ベーンを実質的に一斉に移動するようにリングを回転させる手段とを含む。
【００１４】
　本発明の別の態様に従うと、作動ピンは、回転可能なリングと一体化されており、ベーン内に形成された開口部内に配置される。
【００１５】
　本発明のさらなる別の態様によれば、ベーンの開口部は、作動ピンとベーンの間に往復移動を可能とするように細長である。
【００１６】
　本発明のなお別の態様によれば、作動ピンは、ベーンと一体化されており、回転可能なリング内の開口部内に配置される。
【００１７】
　本発明のさらなる別の態様によれば、枢軸ピンの位置は、最適化がなければ流れ溝部の喉部において生じるであろう性能損失を低減するように最適化された。
【００１８】
　本発明の上述したものおよび他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と関連させて考慮される好ましい実施態様についての以下の説明から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　図１を参照すると、本発明が、インペラー１１を有する遠心圧縮機内に組み込まれて全体として参照番号１０で示されており、このインペラー１１は、冷媒ガスを高圧の高運動エネルギー状態に圧縮し、その後、冷媒ガスは、ディフューザ１２へと流れ、そこで、運動エネルギーは、位置エネルギーまたは静圧に変換され、最後に、冷媒ガスは、収集機１３へと流れ、そこで、圧力は、吐出ラインに入る前に均一にされる。
【００２０】
　最初に、冷媒は、吸気ハウジング１４に流入され、入口案内ベーン１６を通って流される。流れ体積は、駆動モータ１９により駆動されるプーリ１７とケーブル１８を通して入口案内ベーン１６のピッチを調整することで、どちらかと言えば従来の仕方で選択的に制御される。類似しているが従来にない仕方で、ディフューザベーン２１のピッチが、作動機構により選択的に変化し、この作動機構は、駆動モータ２２とクランクリンク機構を含み、このクランクリンク機構は、駆動シャフト２３、作動アーム付きカラー２４、リンク機構アーム２６、および駆動プーリ２７を含む。作動中に、駆動モータ２２は、駆動シャフト２３をカラー２４と共に選択的に回転させ、それによって、リンク機構アーム２６は、それに接続されている駆動プーリ２７を移動かつ回転させる。駆動プーリ２７の回転によって、ケーブル２８が、駆動プーリ２７と機械的に係合しているので移動し、次に、他のプーリ２９が、駆動プーリ２７と共に一斉に回転される。各プーリ２９は、作動シャフト３１に接続されているので、プーリ２９の回転によって、作動シャフト３１が回転し、それによって、より詳細に以下に説明する仕方で、ディフューザベーン２１の移動が生じることになる。
【００２１】
　理解されるように、ここで図示し説明するプーリ・ケーブル駆動構成は、ベーン移動機構を作動させる目的のために利用できる多くの取り組みのうちの単なる１つに過ぎず、従って、例えば機械、液圧、または電気駆動システムなどのさまざまな代替物を含みことがあり得る多くの可能性のうちの単なる機械の典型例に過ぎないと考える必要がある。ラック・ピニオン駆動構成について、好ましい機械的な取り組みとして、後ほど説明する。
【００２２】
　図２をここで参照すると、ディフューザベーン２１と作動シャフト３１が、よりいっそう詳細に示される。簡単にするために、ディフューザベーン２１は、形状が三角形で示されているが、実際は、空力学的性能のために最適化されるものであり、従って、形状は概ね三角形であるが、さまざまな特定の形状とすることもできる。それは、前縁３２と後縁３３を有し、ベーン２１のいずれかの側面上の流体の流れが、前縁３２から後縁３３の方へ向かって流れる。枢軸ピン３４が、ベーン２１の据え付けおよび位置決めのために、前縁３２の近くに配置され、ベーン２１の一方の側面３６から外側に向かって延びている。好ましい実施態様では、枢軸ピン３４は、固定軸線上に回転可能に据え付けられ、それによって、ベーン２１は、より詳細に以下に説明するような仕方で、軸線回りの回転移動が可能となる。
【００２３】
　スロット３７が、ベーン２１の後縁３３の近くに配置され、前縁３２と後縁３３の間に延びる長手方向平面に沿って延びている。作動シャフト３１は、図示するようにその一端から偏心して延びる偏心ピン３８を有する。偏心ピン３８がスロット３７内に組み込まれると、作動シャフト３１の回転によって、後縁３３が左右に移動し、偏心ピンとベーン２１の間のどのような相対的な移動も、スロット３７内の偏心ピン３８の長手方向の移動により許容される。図示するように枢軸ピン３４を前方に配置することによって、ベーン２１の前縁３２における最小の振動で動的安定性が可能となる。隙間と位置合わせの問題は、作動シャフト３１をベーン２１に係合させても取り付けないように設計するという事実によって最小限に抑えられる。最後に、ベーン２１の相対的に小さな回転移動をもたらすためには作動シャフト３１の相対的に大きな回転移動が必要となるので、偏心ピン３８がカム作動することで、ベーン位置の精密な調整が可能となる。
【００２４】
　ベーンとその連動する据え付け・作動手段の代替の実施態様を、図３および図４に示す。ここで、ベーン４１は、ベーン４１の前縁４３近くに配置され長手方向に延びるスロット４２と、ベーン４１の後縁４６近くに配置された円形開口部４４とを有する。据え付け構成は、スロット４２に嵌合する固定枢軸ピン４５を含み、それによって、ベーン４１は、その軸線回りに回転できる。作動機構は、回転可能なシャフト４７を含み、このシャフト４７は、図示されるような偏心した仕方でその一端に固定して取り付けられたディスク４８を有する。シャフト４７はその軸受４９および５１内で回転することで、ディスク４８を円形開口部４４内で回転させ、それによって、枢軸ピン４５の軸線回りにベーン４１を回転させる。ディスク４４の偏心作動により生じたベーン４１ディスクのどのようの径方向の移動も、スロット４２内の枢軸ピン４５の長手方向の移動により許容されることになる。スロット４２は、形態が直線状で長手方向に位置合わせされて示されているとはいえ、前縁４３の制御を最適化するために長手方向から傾斜していてもよいし、あるいは曲線状でさえも可能である。
【００２５】
　好ましい実施態様にここで戻って、図５〜図７を参照すると、これらの図は、ベーンのピッチを変化させるための作動システムについてより詳細に図示する。ディフューザハウジング５２が、一対の環状構成要素、すなわちフランジ板５３と軸受リング５４から構成されており、このフランジ板５３と軸受リング５４は、複数のボルト５６とスペーサ（図示せず）により間隔を置いた関係で互いに留め付けられており、それによって、それらの間には、ディフューザベーン２１を配置するとともに流体の流れを導くディフューザ溝部５７が画成され、この流体の流れは、ディフューザハウジング５２の内部の中心開口部５８に据え付けられたインペラー（図示せず）から径方向外向きに流れる。複数の枢軸ピン３４が、フランジ板５３の内面５９に固定して取り付けられそこから延びており、この複数の枢軸ピン３４の上には、ディフューザベーン２１が回転可能に据え付けられている。枢軸ピン３４とベーン２１の開口部との隙間は、ベーンが枢軸ピン３４上で容易に回転できるのに十分であるが、これらの構成要素の間で少しでも実質的な並進または振動の移動が可能となるほどは大きくない。
【００２６】
　軸受リング５４は、その内部に形成された環状溝部６１を有し、この環状溝部６１は、整合リング６２をその内部に回転可能に収容し（図６および図７参照）、リング６２が滑らかにかつ容易に回転するように軸受６３が設けられる。リング６２の一方の側面６４は、周方向に間隔を置いた複数の作動ピン６６を有しており、この複数の作動ピン６６は、側面６４から延びて、ディフューザベーン２１のそれぞれのスロット３７に係合する（図５および図７参照）。従って、リング６２が回転することによって、全てのベーン２１は、それらの枢軸ピン３４のそれぞれの軸線回りに回転することで、それらのピッチを均一に変化させる。そのような回転の間に、作動ピン６６は、そのそれぞれのベーンに関して径方向に移動することになり、この相対的な移動は、そのそれぞれのスロット３７内での作動ピン６６の移動によって許容される。
【００２７】
　理解されるように、整合リング６２は、ディフューザの内部に据え付けられ、説明するように非常に簡単、強固かつ経済的な仕方でベーン２１にぴったりと結合されるので、ベーン位置制御が摩損し、ゆるみ、および不正確となる可能性が最小限に抑えられる。さらに、ピンとベーンの移動が、互いにぴったりと近づいているので、滑り移動が最小限に抑えられるとともに個々のベーンの調整が不必要となり、それによって、機構は組み立ておよび点検が容易になる。
【００２８】
　どのように整合リングが選択的に回転されるかについての好ましい取り組みにここで戻ると、図８で参照番号６７によって示す整合リングは、この整合リング６７の凹部７１にボルト６９によって固定されたギアラック６８を含む。このラックは、図１０に示すピニオン７２に作動可能に係合し、このピニオン７２は、図１に示す駆動モータ２２と駆動シャフト２３によって駆動される。整合リング６７は、図８に示すように、その内径部に配置され周方向に間隔を置いた３つのローラ７３により支持され、このローラ７３は、固定装置７４により機械躯体に回転可能に固定される。整合リング６７の軸方向の支持は、周方向に間隔を置いた複数のパッド７６により与えられ、このパッド７６は、整合リング６７の一方の側面７７に摩擦によって係合する。パッド７６の位置決めは、調整ねじ付きシャフト７８によって微調整されて、整合リング６７の適切な位置決めと軸方向の支持が可能となる。
【００２９】
　本発明をさらに詳細に説明する前に、図６および図７に示す構成に再び目を移すのがよいと思われる。そこでは、整合リング６２は、軸受リング５４の環状溝部６１内に配置される。構成要素の寸法決めおよび１つの部材の他方の部材への嵌合が正確に行われる場合は、前方に面する部材により生じ得る抵抗に起因する効率損失に関する問題は生じない。しかしながら、流体の流れが径方向外向きに流れる間に、構成要素の１つが流体の流れの中へ軸方向に延びる縁部を有する場合は、効率は低下するであろう。例えば、整合リング６２の前方の面（すなわち、図６では見えていずに図７で見えている面）が、軸受リング５４の前方の面を越えて軸方向に延びる場合は、その径方向内側の縁部が、流れの中に突出することになって、流れに不必要な制限を与える。一方、整合リング６２の前方の面が、軸受リング５４の対応面までは前方に延びていない場合は、環状溝部６１の径方向外側の縁部が、流れに曝されることになる。この問題は、図８〜図１０の構成により克服され、そこでは、整合リング６７は、図６に示すように環状溝部６１内に入り込んでいずに、むしろ、図９および図１０に示すように軸受リング５４の外側縁部に径方向外向きに配置される。理解されるようにここでは、軸受リング５４の構造には、上に説明したように性能に影響を与え得る取り囲む部分がない。従って、整合リング６７が、上述したような問題を生じるようには軸受リング５４の前方の面を越えて軸方向に延びることができないようにするために、整合リング６７は、図９に示すように軸方向の厚みがより薄くなるように慎重に作製され、それによって、決して流れの中に突出することがない。上述したようにこれによって図６の構成で生じていた問題は、流れの中に突出できる軸受リング構造がないので緩和される。また、そのような構成によって、機械加工工程は、図６の環状溝部に必要な機械加工工程に比較して簡単になる。図９に見られるように、整合リング６７が径方向外向きに配置される結果として、さらに、整合リング６７の径方向外側の面７９は、ベーン２１の後縁３３と実質的に径方向に位置合わせするのが好ましい。
【００３０】
　本発明の別の特徴は、ベーン２１のそれぞれに対する枢軸ピン３４の位置決めに関する。図９を参照すると、理解されるように、ベーン２１のそれぞれが、軸受リング５４の正面壁面８１とフランジ板５３の後方壁面８２の間に配置されている。ベーン２１の各側面上の隙間は、好ましくは最小限に抑えられるが、ベーン２１が隣接する構造の間で回転できるように十分な隙間を設ける必要がある。従って、ベーンの各側面上の隙間（すなわち、ベーンと正面壁面８１の間、およびベーンと他方側にある後方壁面８２の間）は、０．０１〜０．０１５インチ（０．２５４〜０．３８１ミリメートル）程度である。この隙間は小さいけれども、隣接するベーン２１の間を流れる気体の一部をこの空間に分流させるにはそれでも十分である。制御されないと、この分流気体の流れは、以下にここで説明するように隣接するベーン２１の間の気体の流れを攪乱し得る。
【００３１】
　図１１は、複数のベーン２１を有する一般的なベーンディフューザを示し、各ベーン２１は、圧力面８３と吸気面８４を有し、隣接するベーンは、それらの間に流れ溝部８６を画成する。このようなディフューザでは、隣接するベーン２１の間の溝部８６の喉部８７を、溝部８６内の最小断面積を有するような空間として、または図１１に示すように１つのベーンの吸気面からの垂直な投射が、隣接するベーン２１の前縁３２を通るような領域として定義するのが、一般的な命名法である。
【００３２】
　ディフューザ性能に影響を及ぼす重要な流体変数は、喉部境界層閉塞であることが見出されている。すなわち、図１１に示すように枢軸ピンが喉部８７の上流の位置８８に位置する場合は、溝部を通って流れる気体の一部が、図９に関して図示しかつ説明したように一時的にベーン２１と正面８１の間の空間内に分流されて流れ込み、枢軸ピン３４の周りを流れる間に枢軸ピン３４によって攪乱されることになり、それによって、乱流が生じ、この乱流が喉部８７に流入すると、喉部の側面に境界層を生成することになり、それによって、ディフューザの性能レベルが大幅に低下する。本発明の一実施態様に従うと、これらの損失は、ここで説明するように枢軸ピンを適切に配置することで低減または除去される。
【００３３】
　図１２Ａおよび図１２Ｂは、完全な開位置および完全な閉位置にある隣接する一対のベーン２１をそれぞれ示している。図１２Ａでは、理解されるように、枢軸ピン３４は、喉部８７の十分に下流に配置されており、図１２Ｂでは、枢軸ピン３４は、ずっと下流の方ではないが、依然として喉部８７の下流にある。このために、喉部８７を通る流れは、枢軸ピン３４の周りの乱流によって全く影響を受けなかった。枢軸ピン３４周りには依然としていくらかの流れがあるであろうし、枢軸ピン３４の下流の溝部８６内で連流が生成するとはいえ、この乱流または境界層は、ディフューザ性能を低減するようには喉部８７に流入しないであろう。
【００３４】
　本発明は、多数の具体的な実施態様について説明してきたが、理解されるように、本発明の精神および範囲は、添付の特許請求の範囲に関連して決定される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施態様が内部に組み込まれている遠心圧縮機の斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様に従うベーンとそのカム部分の分解図斜視図である。
【図３Ａ】本発明のベーンとそのカム部材の代替の実施態様を示す。
【図３Ｂ】本発明のベーンとそのカム部材の代替の実施態様を示す。
【図４】図３のＡ−Ａ線から見たベーンとカム部材の断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施態様に従うベーンとその作動リングの部分切欠図である。
【図６】本発明の正面斜視図である。
【図７】本発明の後面斜視図である。
【図８】好ましい実施態様に従う遠心圧縮機に組み込まれた本発明の側面図の概略図である。
【図９】ベーンとその据え付け機構の断面図である。
【図１０】システム内に据え付けられたディフューザベーンの軸方向の図である。
【図１１】溝部の喉部を示すディフューザ装置の一部の概略図である。
【図１２Ａ】本発明に従う枢軸ピンの位置を示すディフューザベーンの軸方向の部分図である。
【図１２Ｂ】本発明に従う枢軸ピンの位置を示すディフューザベーンの軸方向の部分図である。
【符号の説明】
【００３６】
　１１…インペラー
　１２…ディフューザ
　１３…収集機
　２１…ディフューザベーン
　３１…作動シャフト
　３２…前縁
　３３…後縁
　３４…枢軸ピン
　３７…スロット
　３８…偏心ピン
　４１…ベーン
　４２…スロット
　４３…前縁
　４４…円形開口部
　４５…枢軸ピン
　４６…後縁
　４７…シャフト
　４８…ディスク
　５２…ディフューザハウジング
　５３…フランジ板
　５４…軸受リング
　６１…環状溝部
　６２…整合リング
　６６…作動ピン
　６７…整合リング
　７３…ローラ
　７９…径方向外側の面
　８３…圧力面
　８４…吸気面
　８７…喉部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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