JPH0350952B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0350952B2 JPH0350952B2 JP60014174A JP1417485A JPH0350952B2 JP H0350952 B2 JPH0350952 B2 JP H0350952B2 JP 60014174 A JP60014174 A JP 60014174A JP 1417485 A JP1417485 A JP 1417485A JP H0350952 B2 JPH0350952 B2 JP H0350952B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expansion turbine
- shaft
- turbine
- small
- rotation speed
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、膨張タービンに係り、特に寒冷発生
量が小さい小形の膨張タービンに関するものであ
る。
量が小さい小形の膨張タービンに関するものであ
る。
機械の研究、第33巻、第４号、（1981）、P16の
ヘリウム液化膨張タービンの構造に示されている
ように従来はシヤフトの回転数を測定するために
シヤフトに切欠きを設けて回転数検出用測定子に
より回転数を求めるようになつていた。しかし膨
張タービンを小形化してくると寒冷発生量が小さ
くなりシヤフトのほとんどを保冷槽内に収容して
タービンロータ部（低温部）と常温部の距離を設
ける必要がある。すなわち常温からの侵入熱を小
さくする必要がある。そのために従来の構造のも
のをそのまま適用すれば回転数検出用測定子付近
は低温となり通常のＯリング等によるシール構造
ではヘリウムリークが生ずるという問題があつ
た。
ヘリウム液化膨張タービンの構造に示されている
ように従来はシヤフトの回転数を測定するために
シヤフトに切欠きを設けて回転数検出用測定子に
より回転数を求めるようになつていた。しかし膨
張タービンを小形化してくると寒冷発生量が小さ
くなりシヤフトのほとんどを保冷槽内に収容して
タービンロータ部（低温部）と常温部の距離を設
ける必要がある。すなわち常温からの侵入熱を小
さくする必要がある。そのために従来の構造のも
のをそのまま適用すれば回転数検出用測定子付近
は低温となり通常のＯリング等によるシール構造
ではヘリウムリークが生ずるという問題があつ
た。
また、シヤフトに切欠きを設けることによつて
軸の剛性が低下するため、軸径の小さい超小形の
膨張タービンでは高速回転時には軸の変形（曲が
り）を生じ、高速回転を不安定なものにしている
という問題があつた。
軸の剛性が低下するため、軸径の小さい超小形の
膨張タービンでは高速回転時には軸の変形（曲が
り）を生じ、高速回転を不安定なものにしている
という問題があつた。
本発明の目的は、寒冷発生が小さい小型の膨張
タービンにおいても、膨張タービンの性能を悪く
することなく簡単に回転数を検出できる膨張ター
ビンを提供することにある。
タービンにおいても、膨張タービンの性能を悪く
することなく簡単に回転数を検出できる膨張ター
ビンを提供することにある。
本発明は、一端にロータを有し他端にブレーキ
フアンを有するシヤフトを、ジヤーナル軸受およ
びスラスト軸受を介してケーシング内に収納し支
持してなる膨張タービンにおいて、ブレーキフア
ンの羽根に対応させてケーシングに回転数検出測
定子を設けることにより、寒冷発生が小さい小型
の膨張タービンにおいても、膨張タービンの性能
を悪くすることなく簡単に回転数を検出できるよ
うにしたものである。
フアンを有するシヤフトを、ジヤーナル軸受およ
びスラスト軸受を介してケーシング内に収納し支
持してなる膨張タービンにおいて、ブレーキフア
ンの羽根に対応させてケーシングに回転数検出測
定子を設けることにより、寒冷発生が小さい小型
の膨張タービンにおいても、膨張タービンの性能
を悪くすることなく簡単に回転数を検出できるよ
うにしたものである。
以下本発明の一実施例を第１図〜第３図により
説明する。
説明する。
第１図は例えばヘリウム冷凍機に用いられる寒
冷発生用の膨張タービンの便宜的な断面図であ
る。１は高速回転する主軸であり、その下端には
ロータ２が取付けられ、上端にはブレーキフアン
４が設けられている。３は主軸１を支えるジヤー
ナル軸受でありスラスト方向はスラスト軸受３′
により支えられる。本例においては動圧の気体軸
受を用いてある。ガスの流れを説明すると作動ガ
スである高圧ヘリウムは移送管５を通りノズル１
２より噴出してロータ２に動力を伝達し断熱、膨
張して温度、圧力を低下して移送管６を通つて一
般的には冷凍機の他の構成要素である熱交換器
（図示せず）へ導かれる。次にブレーキフアン４
には移送管７を通つてヘリウムガスが導かれヘリ
ウムガスを圧縮して移送管８を通つて冷却された
後再び移送管７へ戻るような閉サイクルとなつて
いる。またこの際発生した圧縮熱は他の熱交換器
によユて系外に取り去られる。また９，９′はこ
れらタービンの構成要素を収納するケーシングで
あり、ケーシング９は真空保冷槽１０に取り付け
られている。
冷発生用の膨張タービンの便宜的な断面図であ
る。１は高速回転する主軸であり、その下端には
ロータ２が取付けられ、上端にはブレーキフアン
４が設けられている。３は主軸１を支えるジヤー
ナル軸受でありスラスト方向はスラスト軸受３′
により支えられる。本例においては動圧の気体軸
受を用いてある。ガスの流れを説明すると作動ガ
スである高圧ヘリウムは移送管５を通りノズル１
２より噴出してロータ２に動力を伝達し断熱、膨
張して温度、圧力を低下して移送管６を通つて一
般的には冷凍機の他の構成要素である熱交換器
（図示せず）へ導かれる。次にブレーキフアン４
には移送管７を通つてヘリウムガスが導かれヘリ
ウムガスを圧縮して移送管８を通つて冷却された
後再び移送管７へ戻るような閉サイクルとなつて
いる。またこの際発生した圧縮熱は他の熱交換器
によユて系外に取り去られる。また９，９′はこ
れらタービンの構成要素を収納するケーシングで
あり、ケーシング９は真空保冷槽１０に取り付け
られている。
主軸１の回転数の測定はケーシング９′に設け
た測定孔１１に非接触式の回転数検出用測定子、
例えば、ギヤツプセンサー１３を取り付けて実施
されるようになつている。このギヤツプセンサー
１３により第２図、第３図のブレーキフアン４の
羽根４′をパルス信号として測定し回転数を求め
る構造となつており、従来行われて来た第１図Ａ
部にキヤツプセンサーを取り付ける方法よりもよ
り簡単にタービンの分解および組立が容易に実施
できる。またＡ部にギヤツプセンサーを組込む構
造では真空リークが問題となる。特に小形の膨張
タービンでは寒冷発生量が小さいため常温部から
の侵入熱を小さく取る必要があるため、Ａ部では
低温になつており単純なシール構造たとえばＯリ
ングを用いるような構造ではヘリウムリークを防
ぐことが困難である。また従来例のように主軸に
切欠きを設ける方式を小形のものに適用すると軸
径に対する切欠きの割合が大きくなり軸の強度の
低下をまねき、主軸の危険速度を下げる問題があ
つたが、本実施例によれば構造が簡単でタービン
の分解、組立を容易に行うことができ、かつギヤ
ツプセンサーからのヘリウムリークによる真空保
冷槽の真空ブレークを容易に防ぐ効果がある。ま
た、主軸の強度低下をまねく問題もなく信頼性の
高い膨張タービンを提供できる効果がある。
た測定孔１１に非接触式の回転数検出用測定子、
例えば、ギヤツプセンサー１３を取り付けて実施
されるようになつている。このギヤツプセンサー
１３により第２図、第３図のブレーキフアン４の
羽根４′をパルス信号として測定し回転数を求め
る構造となつており、従来行われて来た第１図Ａ
部にキヤツプセンサーを取り付ける方法よりもよ
り簡単にタービンの分解および組立が容易に実施
できる。またＡ部にギヤツプセンサーを組込む構
造では真空リークが問題となる。特に小形の膨張
タービンでは寒冷発生量が小さいため常温部から
の侵入熱を小さく取る必要があるため、Ａ部では
低温になつており単純なシール構造たとえばＯリ
ングを用いるような構造ではヘリウムリークを防
ぐことが困難である。また従来例のように主軸に
切欠きを設ける方式を小形のものに適用すると軸
径に対する切欠きの割合が大きくなり軸の強度の
低下をまねき、主軸の危険速度を下げる問題があ
つたが、本実施例によれば構造が簡単でタービン
の分解、組立を容易に行うことができ、かつギヤ
ツプセンサーからのヘリウムリークによる真空保
冷槽の真空ブレークを容易に防ぐ効果がある。ま
た、主軸の強度低下をまねく問題もなく信頼性の
高い膨張タービンを提供できる効果がある。
本発明によれば、寒冷発生が小さい小型の膨張
タービンにおいても、膨張タービンの性能を悪く
することなく簡単に回転数を検出できるという効
果がある。
タービンにおいても、膨張タービンの性能を悪く
することなく簡単に回転数を検出できるという効
果がある。
第１図は本発明による膨張タービンの一実施例
を示すものでヘリウム冷凍機用の膨張タービンの
縦断面図、第２図は第１図のブレーキフアンの部
分平面図、第３図は第２図の縦断面図である。 １……主軸、２……ロータ、４……ブレーキフ
アン、９，９′……ケーシング、１３……ギヤツ
プセンサー。
を示すものでヘリウム冷凍機用の膨張タービンの
縦断面図、第２図は第１図のブレーキフアンの部
分平面図、第３図は第２図の縦断面図である。 １……主軸、２……ロータ、４……ブレーキフ
アン、９，９′……ケーシング、１３……ギヤツ
プセンサー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一端にロータを有し他端にブレーキフアンを
有するシヤフトを、ジヤーナル軸受およびスラス
ト軸受を介してケーシング内に収納し支持してな
る膨張タービンにおいて、 前記ブレーキフアンの羽根に対応させて前記ケ
ーシングに回転数検出測定子を設けたことを特徴
とする膨張タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1417485A JPS61175450A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 膨張タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1417485A JPS61175450A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 膨張タ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61175450A JPS61175450A (ja) | 1986-08-07 |
| JPH0350952B2 true JPH0350952B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=11853776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1417485A Granted JPS61175450A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 膨張タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61175450A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5585852A (en) * | 1979-12-18 | 1980-06-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | Low temperature refrigerating plant |
| JPS57117758A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Hitachi Ltd | Control of expansion turbine |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1417485A patent/JPS61175450A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61175450A (ja) | 1986-08-07 |
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