JP2005240713A

JP2005240713A - 遠心圧縮機

Info

Publication number: JP2005240713A
Application number: JP2004053268A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Higashimori; 弘高東森
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP4146371B2

Abstract

【課題】遠心圧縮機において、ディフューザとしての機能を損なうことなく低流量時における流体の逆流によるサージングの発生を抑制可能とする。
【解決手段】ケーシング１１の内部にインペラ１４を回転可能に支持し、流体を吸入してインペラ１４に導く吸込通路１５を設けると共に、インペラ１４の回転により昇圧された流体を吐出口１７に導くディフューザ１６を設け、このディフューザ１６の壁面の裏側に、インペラ１４の回転方向に沿って第１、第２環状通路２１，３１を設け、ディフューザ１６とこの各環状通路２１，３１とを第１、第２連通路２２，３２によって連通する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を昇圧して圧縮流体とする遠心圧縮機に関し、特に、圧縮流体の吐出側に設けられるディフューザに関するものである。

図７は、従来の遠心圧縮機の正面図、図８は、図７のVIII−VIII断面図、図９は、従来の遠心圧縮機のディフューザで発生するサージング現象を説明するための概略図、図１０−１は、従来の遠心圧縮機におけるディフューザ出口での圧力分布を表すグラフ、図１０−２は、従来の遠心圧縮機におけるディフューザ入口での流れ角を表すグラフである。

従来の遠心圧縮機において、図７及び図８に示すように、ケーシング１０１には回転軸１０２が回転自在に支持され、この回転軸１０２には複数の羽根１０３を有するインペラ１０４が固定されている。そして、このケーシング１０１には、インペラ１０４の軸方向に沿った吸込通路１０５が形成されると共に、インペラ１０４の外周側に径方向に沿ったディフューザ１０６が形成され、このディフューザ１０６の外周部がスクロール１０７が連結されている。

従って、図示しないモータにより回転軸１０２を回転すると、インペラ１０４が回転し、流体が吸込通路１０５を通して吸い込まれ、このインペラ１０４を流過する過程で昇圧された後、ディフューザ１０６に吐出され、ここで圧縮流体の動圧が静圧に変換されてスクロール１０７に送られる。

ところで、遠心圧縮機は、サージ流量とチョーク流量との範囲で安定した運転を実行することができる。このサージ流量とは、流量を減少していったときにサージ現象が発生する最低流量範囲であり、チョーク流量とは、流量を増加していったときにチョーク現象が発生する最大流量範囲である。しかし、遠心圧縮機では、この安定して運転することのできる流量範囲が狭いため、急加速時などの過渡的な運転変化時に、ディフューザで流体が失速してサージングが発生してしまう。

即ち、図９に示すように、ディフューザ１０６は、シュラウド側の環状円板と１１１とハブ側の環状円板１１２とから構成され、このディフューザ１０６での流体の流速分布Ａは、中央部で高く、シュラウド側及びハブ側の各環状円板１１１，１１２の壁面近傍で低くなっている。そのため、ディフューザ１０６の流量が減少すると、特に、シュラウド側の環状円板１１１の壁面近傍で逆流Ｂが発生し、時間の経過と共にこの逆流Ｂが周方向に複数発生して旋回失速状態となる。そして、更に流体の流量が減少すると、ディフューザ１０６の吐出口１０７まで逆流領域Ｃが拡大し、サージングが発生する。

そこで、このディフューザでのサージングを防止した技術が、例えば、下記特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された遠心圧縮機は、ディフューザの２つの壁面の少なくとも一方に流路幅の急拡大部を含む凹部を形成し、この凹部の出口部に流体流に対向する流れ分岐用突起を形成したものである。従って、凹部及び流れ分岐用突起の作用により、ディフューザに流入する流体は噴流となって流速分布が一様となり、逆流を抑制して流量範囲の下限であるサージ限界を有効に低下することができる。

実開昭５７−００５９９８号公報

上述した従来の遠心圧縮機にあっては、ディフューザでの逆流がインペラの出口側で発生しやすいため、ディフューザにおけるインペラの出口側の壁面に凹部を設け、この凹部によりディフューザに流入する流体を噴流として流速分布を一様とし、逆流を抑制している。ところで、遠心圧縮機のディフューザの機能は、インペラで圧縮された流体の流速を減少することで圧力を上昇させることである。しかし、従来の遠心圧縮機のように、ディフューザにおけるインペラの出口側の壁面に凹部を設けてしまうと、ここでの流路断面積が拡大するため、流体を十分に昇圧することができず、ディフューザとしての本来の機能が損なわれてしまう。

また、スクロール付の遠心圧縮機では、このスクロール１０７の影響がディフューザ１０６を流動する流体の圧力や流れ角などに影響を与えている。即ち、図７及び図１０−１に示すように、ディフューザ１０６の出口部では、角度０から角度Ａまでの範囲θ１でスクロール１０７がディフューザ１０６から吐出される流体に与える影響が大きく、角度Ａで流体の圧力が大きく変動し、ほぼ１８０度反対側の角度Ｂでは安定したものとなっている。この現象は、ディフューザ１０６の流量が少ないほど大きく変動（減少）する傾向を表している。一方、図７及び図１０−２に示すように、ディフューザ１０６の入口部でも、角度０から角度Ａまでの範囲θ１でスクロール１０７がディフューザ１０６から吐出される流体に与える影響が大きく、角度Ａで流体の流れ角が大きく変動し、ほぼ１８０度反対側の角度Ｂでは安定したものとなっている。この現象は、ディフューザ１０６の流量が少ないほど大きく変動（増加）する傾向を表している。

上述した従来の遠心圧縮機のように、ディフューザの壁面に凹部を設けただけでは、流体の十分な昇圧ができないばかりか、周方向における流体の圧力分布や流れ角の変動を抑制することができない。そのため、ディフューザにおける流体の圧力分布や流れ角の変動が激しい位置では、サージ流量が大きくなって安定運転流量範囲が狭くなり、局所的なサージングが発生してしまうという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するものであって、ディフューザとしての機能を損なうことなく低流量時における流体の逆流によるサージングの発生を抑制可能とした遠心圧縮機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための請求項１の発明の遠心圧縮機は、ケーシングの内部にインペラが回転可能に配設され、該ケーシングに流体を吸入して前記インペラに導く吸込通路が設けられると共に、前記インペラの回転により昇圧された流体を吐出口に導くディフューザが設けられた遠心圧縮機において、前記ディフューザの壁面の裏側に前記インペラの回転方向に沿った環状通路が設けられると共に、前記ディフューザと前記環状通路とが該ディフューザの幅より狭い幅の連通路により連通されたことを特徴とするものである。

請求項２の発明の遠心圧縮機では、前記連通路の幅は、前記ディフューザの幅の１０％〜２０％に設定されたことを特徴としている。

請求項３の発明の遠心圧縮機では、前記環状通路の等価直径は、前記連通路の幅の２倍以上に設定されたことを特徴としている。

請求項４の発明の遠心圧縮機では、前記環状通路は、前記ディフューザの入口側と出口側にそれぞれ設けられたことを特徴としている。

請求項５の発明の遠心圧縮機では、流体が前記吸込通路から前記ディフューザに湾曲して流動する外側の壁面の裏側に前記環状通路が設けられる一方、前記ディフューザの内側の壁面の裏側に流体の流動方向に沿った循環通路が設けられ、該循環通路の一方が前記インペラの流体出口から所定距離をもった前記ディフューザの壁面に開口し、前記循環通路の他方が前記吐出口側における前記ディフューザの壁面に開口することを特徴としている。

請求項１の発明の遠心圧縮機によれば、ケーシングの内部にインペラを回転可能に配設し、ケーシングに流体を吸入してインペラに導く吸込通路を設けると共に、インペラの回転により昇圧された流体を吐出口に導くディフューザを設け、このディフューザの壁面の裏側にインペラの回転方向に沿って環状通路を設けると共に、ディフューザと環状通路とをディフューザの幅より狭い幅の連通路により連通したので、ディフューザを通る流体は高圧部から環状通路を通して低圧部に流れることで、周方向における圧力分布や流量分布が一様化することとなり、また、狭い幅の連通路によりディフューザとしての機能を損なうことなく適正に昇圧することができ、局所的な流体の逆流の生成を抑制してサージングまでの流量範囲を拡大することができ、その結果、低流量時における流体の逆流によるサージングの発生を確実に抑制することができる。

請求項２の発明の遠心圧縮機によれば、連通路の幅を、ディフューザの幅の１０％〜２０％に設定したので、連通路がディフューザを流れる流体に与える影響を低減することで乱流の発生を防止し、スムースな流れを確保することができる。

請求項３の発明の遠心圧縮機によれば、環状通路の等価直径を、連通路の幅の２倍以上に設定したので、ディフューザにおける流体の圧力変動を早期に収拾させることができ、周方向における圧力分布や流量分布を確実に一様化することができる。

請求項４の発明の遠心圧縮機によれば、環状通路を、ディフューザの入口側と出口側にそれぞれ設けたので、ディフューザの入口側で流体流量分布が一様化し、ディフューザの出口側で流体圧力分布が一様化することとなり、すべての領域でのサージングの発生を抑制することができる。

請求項５の発明の遠心圧縮機によれば、流体が吸込通路からディフューザに湾曲して流動する外側の壁面の裏側に環状通路を設ける一方、ディフューザの内側の壁面の裏側に流体の流動方向に沿った循環通路を設け、この循環通路の一方をインペラの流体出口から所定距離をもったディフューザの壁面に開口し、循環通路の他方を吐出口側におけるディフューザの壁面に開口したので、逆流が生じやすいディフューザの壁面近傍を流れる流体は、他方の開口から循環通路に進入して一方の開口から吐出する循環流となり、ディフューザでの見掛けの流量が増加することで、壁面近傍の流れがスムースなものとなり、また、環状通路により周方向における圧力分布や流量分布が一様化することとなり、流体の逆流の生成を抑制してサージングまでの流量範囲を拡大することができる。

以下に、本発明に係る遠心圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る遠心圧縮機の要部断面（図１のＩ−Ｉ断面）図、図２は、実施例１の遠心圧縮機の正面図である。

本実施例の遠心圧縮機において、図１及び図２に示すように、ケーシング１１は中空形状をなし、ほぼ中央部には回転軸１２が回転自在に支持されており、この回転軸１２には、ボス部１２ａが一体に取付けられ、このボス部１２ａの外周部に複数の羽根１３が均等間隔で取付けられることで、インペラ１４が構成されている。このケーシング１１には、インペラ１４の軸方向に沿った吸込通路１５が形成されており、流体をこの吸込通路１５を介してインペラ１４の前面部に取込可能となっている。また、ケーシング１１には、インペラ１４の外周側に径方向に沿ったディフューザ１６が形成されており、インペラ１４で圧縮した流体をディフューザ１６に吐出可能となっている。そして、ディフューザ１６の外周部には流体を外部に排出するスクロール１７が形成されている。

従って、図示しないモータにより回転軸１２を回転すると、インペラ１４が回転し、流体が吸込通路１５を通してケーシング１１内吸い込まれる。すると、流体は回転するインペラ１４を流過する過程で昇圧された後、ディフューザ１６に吐出され、このディフューザ１６にて圧縮流体の動圧が静圧に変換され、スクロール１７を通して外部に排出される。

本実施例では、このように構成された遠心圧縮機にて、ディフューザ１６の壁面の裏側に、インペラ１４の回転方向に沿って円形断面形状をなす環状通路２１，３１が設けられ、ディフューザ１６とこの環状通路２１，３１とが各連通路２２，３２によって連通されている。この環状通路２１，３１は、ディフューザ１６における周方向の流体の圧力分布や流量分布を一様化することで、特に、低流量時における流体の逆流の発生を抑制し、サージングを防止するものである。

即ち、ディフューザ１６は、シュラウド側の環状円板２３とハブ側の環状円板３３とから構成されており、流体が吸込通路１５からインペラ１４を通過してディフューザ１６に湾曲して流動する内側の壁面側、つまり、シュラウド側の環状円板２３の壁面２３ａにおけるインペラ１４側（ディフューザ１６の入口側）に第１環状通路２１が形成されている。この第１環状通路２１は、直径がＤ１であり、このインペラ１４の外周側に全周にわたってリング状をなして形成されている。そして、ディフューザ１６と第１環状通路２１とは、ディフューザ１６の幅Ｃより狭い幅Ｃ１を有するリング状の第１連通路２２によって連通されている。

また、流体が吸込通路１５からインペラ１４を通過してディフューザ１６に湾曲して流動する外側の壁面側、つまり、ハブ側の環状円板３３の壁面３３ａにおけるスクロール１７側（ディフューザ１６の出口側）に第２環状通路３１が形成されている。この第２環状通路３１は、直径がＤ２であり、このインペラ１４及び第１環状通路２１よりも外周側に全周にわたってリング状をなして形成されている。そして、ディフューザ１６と第２環状通路３１とは、ディフューザ１６の幅Ｃより狭い幅Ｃ２を有するリング状の第２連通路３２によって連通されている。

そのため、ディフューザ１６は、その入口側に第１環状通路２１が生成され、第１連通路２２を介して連通すると共に、その出口側に第２環状通路３１が生成され、第２連通路３２を介して連通している。

この場合、第１、第２連通路２２，３２の幅Ｃ１，Ｃ２は、ディフューザ１６の幅Ｃの１０％〜２０％になるように設定されている。また、第１、第２環状通路２１，３１の直径（等価直径）Ｄ１，Ｄ２は、第１、第２連通路２２，３２の幅Ｃ１，Ｃ２の２倍以上になるように設定されている。

従って、インペラ１４の回転により吸込通路１５から吸入された流体は、ケーシング１１内で昇圧された後にディフューザ１６に流動するとき、特に、流量が比較的少量である場合には、ディフューザ１６の周方向の各位置で圧力や流量が変動し、壁面２３ａ，３３ａの周方向における局所的な位置で逆流が生じやすい。ところが、ディフューザ１６には、第１、第２連通路２２，３２を介して第１、第２環状通路２１，３１が連通されているため、ディフューザ１６を流動する流体のうち、周方向に部分的に存在する高圧流体が近傍の連通路２２，３２を通して環状通路２１，３１に吸い込まれて周方向を低圧側に流動し、移動した環状通路２１，３１の高圧流体が近傍の連通路２２，３２を通してディフューザ１６の周方向における低圧部分に押し出されることとなる。そのため、ディフューザ１６では、周方向における圧力分布や流量分布が均一化されることとなり、流体は周方向に一様な流れとなり、壁面２３ａ、３３ａの近傍の流れがスムースなものとなり、流体の逆流の生成を抑制し、サージングまでの流量範囲を拡大することができる。

このように実施例１の遠心圧縮機にあっては、ケーシング１１の内部にインペラ１４を回転可能に支持し、流体を吸入してインペラ１４に導く吸込通路１５を設けると共に、インペラ１４の回転により昇圧された流体を吐出口１７に導くディフューザ１６を設け、このディフューザ１６の壁面の裏側に、インペラ１４の回転方向に沿って第１、第２環状通路２１，３１を設け、ディフューザ１６とこの各環状通路２１，３１とを第１、第２連通路２２，３２によって連通している。

従って、ディフューザ１６を流動する高圧流体は、連通路２２，３２から環状通路２１，３１に吸い込まれて周方向に流動し、連通路２２，３２からディフューザ１６の低圧部分に押し出されることとなり、ディフューザ１６では、周方向における圧力分布や流量分布を一様化することができ、また、狭い幅の連通路２２，３２によりディフューザ１６としての機能を損なうことなく適正に昇圧することができ、局所的な流体の逆流の生成を抑制してサージングまでの流量範囲を拡大することができ、その結果、低流量時における流体の逆流によるサージングの発生を確実に抑制することができる。

また、ディフューザ１６の入口部に第１環状通路２１を設け、出口部に第２環状通路３１を設けたことで、ディフューザ１６の入口側で流体流量分布を一様化し、ディフューザ１６の出口側で流体圧力分布を一様化することができ、すべての領域でのサージングの発生を抑制することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る遠心圧縮機の要部断面図、図４は、図３のIV−IV断面図、図５は、実施例２の遠心圧縮機におけるディフューザの概略図、図６は、実施例２の遠心圧縮機における循環通路の変形例を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施例の遠心圧縮機において、図３及び図４に示すように、ディフューザ１６の入口部にて、壁面２３ａの裏側に、このディフューザ１６に流動する流体の一部を循環させる循環通路４１が設けられている。この循環通路４１は、ディフューザ１６の壁面２３ａに沿って流れる流体を取り込んで戻し、インペラ１４の流体出口１４ａ付近に噴出することで、ディフューザ１６を流動する流体の見掛けの流量を増加し、低流量時における流体の逆流の発生を抑制し、サージングを防止するものである。また、ディフューザ１６の出口部にて、壁面３３ａの裏側に、インペラ１４の回転方向に沿って環状通路３１が設けられ、ディフューザ１６とこの環状通路３１とが連通路３２によって連通されている。この環状通路３１は、ディフューザ１６における周方向の流体の圧力分布や流量分布を一様化することで、周方向における局所的な流体の逆流の発生を抑制し、サージングを防止するものである。

即ち、流体が吸込通路１５からインペラ１４を通過してディフューザ１６に湾曲して流動する内側の壁面、つまり、シュラウド側の環状円板２３の壁面２３ａにおけるインペラ１４側に凹部４２が形成されている。この凹部４２はインペラ１４の径方向に沿った全長がＬであり、このインペラ１４の外周側に全周にわたってリング状をなして形成されている。そして、この凹部４２には、支持部材としての複数の支柱４３によりリング形状をする蓋部材４４が固定されている。この支柱４３は円柱形状をなし、凹部４２内に所定間隔で固定されている。蓋部材４４は、凹部４２とほぼ同形状をなし、表面がディフューザ１６の壁面と均一な平坦面を有している。

そのため、ディフューザ１６の壁面に形成された凹部４２に所定隙間をあけて蓋部材４４が位置することで、両者の間に循環通路４１が形成されることとなり、一方の第１開口４５は、インペラ１４の流体出口１４ａから所定距離をもって位置し、他方の第２開口４６は、スクロール１７側に位置している。

この場合、図５に示すように、インペラ１４の回転軸１２の回転中心（回転軸心）から循環通路４１の第１開口４５までの距離Ａ１は、インペラ１４の回転軸１２の中心から流体出口１４ａまでの距離Ａの１．０５倍〜１．２０倍になるように設定されている。また、循環通路４１の第１開口部４５と第２開口部４６との距離Ｂ１は、ディフューザ１６の長さＢの５０％以下になるように設定されている。更に、循環通路４１の幅Ｃ１は、ディフューザ１６の幅Ｃの１０％〜２０％になるように設定されている。

従って、インペラ１４の回転により吸込通路１５から吸入された流体は、ケーシング１１内で昇圧された後にディフューザ１６に流動するとき、特に、流量が比較的少量である場合には、壁面２３ａにおけるインペラ１４側の近傍で逆流が生じやすい。ところが、この壁面２３ａに循環通路２１が形成されているため、ディフューザ１６を流動する流体の一部が蓋部材４４の平面部で逆流を生じつつ第２開口４６からこの循環通路４１に進入し、循環流となって第１開口４５からディフューザ１６に吐出することとなる。そのため、このディフューザ１６におけるインペラ１４の流体出口１４ａの近傍では、流体の見掛けの流量が増加することで、壁面２３ａの近傍の流れがスムースなものとなり、流体の逆流の生成を抑制し、サージングまでの流量範囲を拡大することができる。

また、ディフューザ１６では、周方向の各位置で圧力や流量が変動して局所的な位置で逆流が生じやすい。ところが、ディフューザ１６は連通路３２を介して環状通路３１が連通されているため、ディフューザ１６の高圧流体が環状通路３１を通して低圧側に流動すること隣、ディフューザ１６の周方向における圧力分布や流量分布が一様化され、流体の局所的な逆流の生成によるサージングを抑制することができる。

このように実施例２の遠心圧縮機にあっては、ディフューザ１６の入口側の壁面２３ａの裏側に、流体の流動方向に沿って循環通路４１を設ける一方、出口側の壁面３３ａの裏側に、インペラ１４の回転方向に沿って環状通路３１を設けている。

従って、逆流が生じやすいディフューザ１６の入口側を流れる流体は、循環通路３１を通してインペラ１４の流体出口１４ａに突出する循環流となり、ディフューザ１６での見掛けの流量が増加することで、流体の逆流の生成を抑制することができる。また、ディフューザ１６の出口側を流れる流体は、環状通路３１を通して高圧側から低圧側に流れ、周方向における圧力分布や流量分布が一様化することで、流体の逆流の生成を抑制することができる。その結果、ディフューザ１６のすべての領域にわたり、ディフューザ１６としての機能を損なうことなく流体を適正に昇圧することができ、且つ、流体の逆流の生成を抑制してサージングまでの流量範囲を拡大することができ、その結果、低流量時における流体の逆流によるサージングの発生を確実に抑制することができる。

なお、上述の実施例２では、ディフューザ１６の壁面２３ａに凹部４２を形成し、この凹部４２に所定隙間をあけて複数の支柱３を用いて蓋部材４４を固定することで、循環通路４１を形成したが、循環通路４１はこの構造に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、循環通路５１を、ディフューザ１６の壁面２２ａに形成された凹部４２に支持部材としての複数の案内翼５２を用いて蓋部材４４を固定することで構成してもよい。この案内翼５２は第２開口４６から第１開口４５に向かってインペラ１４の回転方向に所定角度傾斜し、且つ、先細形状をなし、凹部４２内に所定間隔で固定されている。

従って、第２開口４６から循環通路５１に進入した循環流は、各案内翼５２により旋回速度が付与されるため、第１開口４５からディフューザ１６に吐出される流体は旋回流となり、インペラ１４の流体出口１４ａからの旋回流との速度差や旋回角度差をなくし、ディフューザ１６でのスムースな流れを確保することができる

また、上述した各実施例では、環状通路２１，３１を円形断面形状としたが、その形状に限定されるものではなく、角形断面形状、矩形断面形状、楕円断面形状などであっても良く、ディフューザとこの環状通路を連通する連通路の幅ができるだけ狭く、ディフューザを流動する流体に悪影響を与えないようにすることが望ましい。そして、環状通路や連通路をリング状に設ける必要はなく、予め流体の高圧領域と低圧領域が判明していれば、両者が連通するように環状通路を設けたり、連通路を部分的に設けたりしても良い。

そして、環状通路を設ける位置は、連通路を介してディフューザと連通することができれば、どこでも良く、また、その数も１つや２つに限定されるものではなく、ディフューザの長さや幅あるいは性能等に応じて適宜設定すればよいものである。

更に、循環通路４１，５１の位置を、ディフューザ１６にて、シュラウド側の環状円板２３の壁面２３ａ側で、且つ、インペラ１４側に設けたが、ハブ側の環状円板３３の壁面３３ａ側に設けたり、スクロール１７側に設けてもよいものである。また、循環通路４１，５１を、インペラ１４の外周側に全周にわたってリンク形状をなして設けたが、周方向に所定間隔をあけて複数形成しても良いものである。

本発明に係る遠心圧縮機は、ディフューザの壁面の裏側に環状通路を設け、ディフューザを流れる流体の圧力と流量を一様化することで、局所的な逆流の発生によるサージングを抑制するものであり、この遠心圧縮機を適用した船舶用過給機、自動車用過給機、産業用圧縮機、航空用小型ガスタービンに有用である。

本発明の実施例１に係る遠心圧縮機の要部断面（図１のＩ−Ｉ断面）図である。実施例１の遠心圧縮機の正面図である。本発明の実施例２に係る遠心圧縮機の要部断面図である。図３のIV−IV断面図である。実施例２の遠心圧縮機におけるディフューザの概略図である。実施例２の遠心圧縮機における循環通路の変形例を表す概略図である。従来の遠心圧縮機の正面図である。図７のVIII−VIII断面図である。従来の遠心圧縮機のディフューザで発生するサージング現象を説明するための概略図である。従来の遠心圧縮機におけるディフューザ出口での圧力分布を表すグラフである。従来の遠心圧縮機におけるディフューザ入口での流れ角を表すグラフである。

符号の説明

１１ケーシング
１２回転軸
１４インペラ
１５吸込通路
１６ディフューザ
１７スクロール
２１第１環状通路
２２第１連通路
３１第２環状通路
３２第２連通路
４１，５１循環通路
４２凹部
４３支柱(支持部材)
４４蓋部材
４５第１開口
４６第２開口
５２案内翼（支持部材）

Claims

ケーシングの内部にインペラが回転可能に配設され、該ケーシングに流体を吸入して前記インペラに導く吸込通路が設けられると共に、前記インペラの回転により昇圧された流体を吐出口に導くディフューザが設けられた遠心圧縮機において、前記ディフューザの壁面の裏側に前記インペラの回転方向に沿った環状通路が設けられると共に、前記ディフューザと前記環状通路とが該ディフューザの幅より狭い幅の連通路により連通されたことを特徴とする遠心圧縮機。
請求項１記載の遠心圧縮機において、前記連通路の幅は、前記ディフューザの幅の１０％〜２０％に設定されたことを特徴とする遠心圧縮機。
請求項１記載の遠心圧縮機において、前記環状通路の等価直径は、前記連通路の幅の２倍以上に設定されたことを特徴とする遠心圧縮機。
請求項１記載の遠心圧縮機において、前記環状通路は、前記ディフューザの入口側と出口側にそれぞれ設けられたことを特徴とする遠心圧縮機。
請求項１記載の遠心圧縮機において、流体が前記吸込通路から前記ディフューザに湾曲して流動する外側の壁面の裏側に前記環状通路が設けられる一方、前記ディフューザの内側の壁面の裏側に流体の流動方向に沿った循環通路が設けられ、該循環通路の一方が前記インペラの流体出口から所定距離をもった前記ディフューザの壁面に開口し、前記循環通路の他方が前記吐出口側における前記ディフューザの壁面に開口することを特徴とする遠心圧縮機。