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Info
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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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- shroud
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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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
形成された一方の壁体を示す正面図。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000125428A JP2001304186A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 遠心型圧縮機のディフューザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000125428A JP2001304186A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 遠心型圧縮機のディフューザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304186A true JP2001304186A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18635387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000125428A Pending JP2001304186A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 遠心型圧縮機のディフューザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001304186A (ja) |
Cited By (8)
| 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 |
| JP2008025575A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Snecma | ターボ機械用のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ |
| JP2009062976A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Snecma | ディフューザを有するターボ機械 |
| 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 |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000125428A patent/JP2001304186A/ja active Pending
Cited By (8)
| 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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| JP2009062976A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Snecma | ディフューザを有するターボ機械 |
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| FR3024888A1 (fr) * | 2014-08-15 | 2016-02-19 | Snecma | Diffuseur radial a virole ajouree |
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| US10760588B2 (en) | 2018-03-20 | 2020-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Centrifugal compressor |
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