JP2001304186A - 遠心型圧縮機のディフューザ - Google Patents

遠心型圧縮機のディフューザ

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JP2001304186A
JP2001304186A JP2000125428A JP2000125428A JP2001304186A JP 2001304186 A JP2001304186 A JP 2001304186A JP 2000125428 A JP2000125428 A JP 2000125428A JP 2000125428 A JP2000125428 A JP 2000125428A JP 2001304186 A JP2001304186 A JP 2001304186A
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JP
Japan
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wall
diffuser
axial
shroud
hub
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JP2000125428A
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Junji Takado
純治 高堂
Atsushi Kondo
淳 近藤
Eiichi Hirose
栄一 廣瀬
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心型圧縮機のディフューザを、流体を軸方
向に誘導する軸方向部を備えた構成でも、ディフューザ
性能を低下させることがなく、しかも部品点数を削減
し、さらに設計自由度を向上させることが可能なように
構成する。 【解決手段】 インペラ5を囲繞するシュラウド側及び
ハブ側の両壁部11・12間に周方向に所定間隔をおい
て複数の羽根13を設けて複数の通路14を画成すると
共に、シュラウド側及びハブ側の両壁部からなる径方向
部15の外周側に、流体を軸方向に誘導する軸方向部1
6を設けた遠心型圧縮機のディフューザにおいて、羽根
が、径方向部から軸方向部に至る範囲に渡って連続した
状態で、シュラウド側壁部とこれに連続する軸方向部の
外側壁部17とからなる壁体18、並びにハブ側壁部と
これに連続する軸方向部の内側壁部20とからなる壁体
21のいずれかに一体形成されたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心型圧縮機のイ
ンペラを囲繞し、インペラからの流体を減速する通路が
周方向に一定間隔をおいて複数設けられたディフューザ
に関し、特に流体を軸方向に誘導する軸方向部を備えた
ディフューザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】遠心型圧縮機のディフューザには、設計
流量付近の効率を高めるため、インペラからの流体を外
向きに誘導しつつ減速させる通路が周方向に複数設けら
れた構成のものがあり、前記の通路は、ベーンディフュ
ーザでは、インペラを囲繞する一対の壁材間に周方向に
一定間隔をおいた複数の羽根材を挟み込むことで形成さ
れ、パイプディフューザでは、インペラを囲繞するリン
グ状部材に複数のパイプ状内面を有する孔を周方向に一
定間隔をおいて穿設することにより得られる。
【0003】しかるに、例えばガスタービンエンジン用
圧縮機のディフューザでは、ディフューザ出口を燃焼室
に向けて開口させるため、インペラからの流体を一旦外
向きに誘導した後に軸方向に誘導する構成を採用するこ
とがあるが、この場合、流体を外向きに誘導する径方向
部の外周側に連続して、流体を軸方向に誘導する軸方向
部が設けられ、この軸方向部にも径方向部と同様の通路
を周方向に複数設けることが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のベー
ンディフューザでは、径方向部と別体の羽根材を軸方向
部を構成する一対の壁材間に挟み込む構成としていたた
め、径方向部と軸方向部とで羽根が不連続になり、そこ
で隣り合う通路が相互に連通されて流れが合流すること
から、ディフューザ性能の低下を招く要因となってい
た。
【0005】他方、パイプディフューザでは、径方向部
を構成するリング状部材に対して、軸方向部として所要
の方向に屈曲したパイプを通路毎に接続する構成とな
り、隣り合う通路の連通を避けることができるものの、
部品点数が増えることから、製造コストが嵩む不都合が
あった。また、通路の形状が制約されるため、設計自由
度が低い難点があった。
【0006】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
流体を軸方向に誘導する軸方向部を備えた構成でも、デ
ィフューザ性能を低下させることがなく、しかも部品点
数を削減することができ、さらに設計自由度を向上させ
ることが可能なように構成された遠心型圧縮機のディフ
ューザを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、遠心型圧縮機のインペラ5
を囲繞し、そのシュラウド側及びハブ側の両壁部11・
12間に周方向に所定間隔をおいて複数の羽根13を設
けて複数の通路14を画成すると共に、シュラウド側及
びハブ側の両壁部からなる径方向部15の外周側に、流
体を軸方向に誘導する軸方向部16を設けたディフュー
ザにおいて、羽根が、径方向部から軸方向部に至る範囲
に渡って連続した状態で、シュラウド側壁部とこれに連
続する軸方向部の壁部(発明の実施の形態中の外側壁
部)17とからなる壁体18、並びにハブ側壁部とこれ
に連続する軸方向部の壁部(発明の実施の形態中の内側
壁部)20とからなる壁体21のいずれかに一体形成さ
れたものとした。
【0008】これによると、径方向部から軸方向部にか
けて羽根が連続した状態になるため、隣り合う通路の連
通を避けることができるので、ディフューザ性能を低下
させずに済む。その上、壁体と羽根とを鋳造などにより
一体成形が可能であるため、部品点数を削減することが
でき、さらに組立工程が一対の壁体を接合一体化するだ
けで済むため、製造工程を簡略化することができる。し
かも、壁体の通路側の面に形成される羽根の形状を適宜
に設定することにより所要の通路形状を得ることができ
るため、通路形状の設計自由度を高めることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。
【0010】図1は、本発明に基づき構成された遠心型
圧縮機のディフューザを示している。このディフューザ
1は、図2に示すようにジェットエンジンの圧縮機2に
併設されるものであり、圧縮機2のインペラ5を囲繞す
る態様で設けられ、取入口3から導入されてタービンロ
ータ4に連動回転するインペラ5により径方向外向きに
押し出された流体を、一旦外向きに誘導した後に軸方向
に誘導して、燃焼室6を取り囲むように設けられた圧力
室7に導くようになっている。
【0011】このディフューザ1においては、図1に示
したように、径方向に延在するシュラウド側及びハブ側
の両壁部11・12間に周方向に所定間隔をおいて複数
の羽根13を設けて複数の通路14が画成されると共
に、シュラウド側及びハブ側の両壁部11・12からな
る径方向部15の外周側に、流体を軸方向に誘導するべ
く軸方向に延在する軸方向部16が設けられている。
【0012】軸方向部16は、径方向部15の外周側か
らハブ側の燃焼室6に向けて延出されており、その外側
壁部17は、径方向部15のシュラウド側壁部11に連
続して形成されて全体として略L字形状断面をなす壁体
18を構成し、軸方向部16の内側壁部20は、径方向
部15のハブ側壁部12に連続して形成されて全体とし
て略L字形状断面をなす壁体21を構成している。外側
壁部17とシュラウド側壁部11との接続部分、並びに
内側壁部20とハブ側壁部12との接続部分は共に円弧
状断面に形成されている。
【0013】特にここでは、シュラウド側壁部11に、
圧力室7を密閉する態様で外壁23から延出された隔壁
部24に対する連結部25と、圧縮機2のシュラウド2
6に対する連結部27とがそれぞれ一体に設けられてお
り、ハブ側壁部12に、圧力室7を密閉する隔壁部28
に対する連結部29が一体に設けられている。
【0014】ハブ側壁部12と内側壁部20とからなる
壁体21は、通路14側の面が凸となり、ここに羽根1
3が径方向部15から軸方向部16に至る範囲に渡って
連続した状態で一体形成されており、これら壁体21と
羽根13とは鋳造などによる一体成形で得ることができ
る。シュラウド側壁部11と外側壁部17とからなる壁
体18は、通路14側の面が凹となり、前記と同様に鋳
造などによる一体成形で得ることができる。これら両壁
体18・21は、図3に示すように、一方の壁体21を
他方の壁体18内に全体的に受容させるようにして組み
付けられ、要所をろう付け、あるいはボルト等による締
結により相互に一体化される。
【0015】羽根13は、径方向部15の内周縁部に端
を発し、軸方向部16の後端部まで延設されており、図
4に示すように、径方向部15においては、隣り合う羽
根13同士間の通路14を漸拡する態様でインペラ5の
外周円の接線に概ね沿う方向に延在し、軸方向部16に
おいては、概ね軸方向に沿う方向に延在している。隣り
合う羽根13同士の間には、副羽根31が設けられてお
り、この副羽根31は、羽根13と同様にハブ側壁部1
2と内側壁部20とからなる壁体21に一体形成されて
おり、径方向部15と軸方向部16との接続部の径方向
部15寄りの部分に端を発し、軸方向部16の後端部ま
で延設されている。
【0016】なお、本実施形態においては、ハブ側壁部
12とこれに連続する軸方向部16の内側壁部20とか
らなる壁体21に羽根13を一体形成したが、これとは
逆に、シュラウド側壁部11とこれに連続する軸方向部
16の外側壁部17とからなる壁体18に羽根13を一
体形成する構成としても良い。本実施形態のように羽根
13を内側の壁体21に一体化すると、機械加工にて羽
根13を形成する際の加工を容易にする利点が得られ
る。また、複数の羽根13を適宜に分けて両壁体18・
21のいずれかに一体形成する構成も可能であるが、羽
根13の全てをいずれか一方にのみ一体形成することが
簡便である。
【0017】
【発明の効果】このように本発明によれば、径方向部か
ら軸方向部にかけて羽根が連続した状態になるため、デ
ィフューザ性能の低下を避けることができる。その上、
壁体と羽根とを鋳造などにより一体成形が可能であるた
め、部品点数を削減することができる上に、一対の壁体
を接合一体化するだけで済み、製造工程を簡略化するこ
とができる。しかも、通路形状の設計自由度を向上させ
る上でも大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による遠心型圧縮機のディフューザを示
す要部断面図。
【図2】図1に示したディフューザが適用されるジェッ
トエンジンの概念図。
【図3】図1に示したディフューザの組み立て前の状態
を示す断面図。
【図4】図1に示したディフューザにおける羽根が一体
形成された一方の壁体を示す正面図。
【符号の説明】
1 ディフューザ 2 圧縮機 5 インペラ 11 シュラウド側壁部 12 ハブ側壁部 13 羽根 14 通路 15 径方向部 16 軸方向部 17 外側壁部 18 壁体 20 内側壁部 21 壁体 31 副羽根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 栄一 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3H034 AA02 AA16 BB03 BB06 CC03 DD07 DD22 EE05 EE12 EE18

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠心型圧縮機のインペラを囲繞し、そ
    のシュラウド側及びハブ側の両壁部間に周方向に所定間
    隔をおいて複数の羽根を設けて複数の通路を画成すると
    共に、前記シュラウド側及びハブ側の両壁部からなる径
    方向部の外周側に、流体を軸方向に誘導する軸方向部を
    設けたディフューザであって、 前記羽根は、前記径方向部から前記軸方向部に至る範囲
    に渡って連続した状態で、前記シュラウド側壁部とこれ
    に連続する前記軸方向部の壁部とからなる壁体、並びに
    前記ハブ側壁部とこれに連続する前記軸方向部の壁部と
    からなる壁体のいずれかに一体形成されたことを特徴と
    するディフューザ。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125316A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Shimadzu Corp ターボ形回転機器
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JP2013506074A (ja) * 2009-09-25 2013-02-21 ダイナミック ブースティング システムズ リミテッド ディフューザ
CN103742450A (zh) * 2013-12-22 2014-04-23 中国科学院工程热物理研究所 一种具有马蹄形扩压通道的叶片式扩压器
CN104343734A (zh) * 2014-09-05 2015-02-11 北京动力机械研究所 离心压气机
FR3024888A1 (fr) * 2014-08-15 2016-02-19 Snecma Diffuseur radial a virole ajouree
US10760588B2 (en) 2018-03-20 2020-09-01 Honda Motor Co., Ltd. Centrifugal compressor

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