JP2008202415A - Centrifugal compressor - Google Patents

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    • F04D29/4213Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal compressor in which surging is effectively suppressed since it has a structure capable of effectively suppressing the reverse flow of a gas which contributes to the peeling of the flow of the gas resulting in the surging. <P>SOLUTION: This centrifugal compressor 1 comprises an impeller rotor 14 having a hub 12 and blades 13 arranged at the outer peripheral part of the hub 12; and a shroud 11 forming a flow passage for the gas 17 sucked from the upstream side and so installed as to surround the impeller rotor 14. The centrifugal compressor 1 comprises an injection structure for injecting a clearance section blowing gas 16 toward the clearance section between the wall surface of the shroud 11 and the blades 13 along the wall surface of the shroud 11 from the upstream side of the blades 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、遠心力を利用してガスを圧縮する遠心圧縮機に関する。さらに詳しくは、エンジンの排気タービン過給機(ターボチャージャー)に用いられたり、一般製造工場などの圧縮空気源設備として用いられたりする遠心圧縮機に関する。   The present invention relates to a centrifugal compressor that compresses gas using centrifugal force. More specifically, the present invention relates to a centrifugal compressor that is used in an exhaust turbine supercharger (turbocharger) of an engine or a compressed air source facility in a general manufacturing factory.

例えば、自動車用エンジンには、排気タービンと遠心圧縮機とを同軸に結合してなる排気タービン過給機(ターボチャージャー)が多用されている。また、一般の各種工場では圧縮空気源を得るためのガス圧縮機として遠心圧縮機が用いられることがある。このような遠心圧縮機を、ガスの流量が少ない低流量域で運転する際に、ガスの圧力比を上げていくと、ある圧力比を境に圧力の変動が激しくなり、遠心圧縮機は振動して運転が不安定になる(この現象をサージングと呼ぶ)。   For example, an exhaust turbine supercharger (turbocharger) formed by coaxially connecting an exhaust turbine and a centrifugal compressor is frequently used in an automobile engine. Further, in various general factories, a centrifugal compressor may be used as a gas compressor for obtaining a compressed air source. When operating such a centrifugal compressor in a low flow rate region where the gas flow rate is low, if the gas pressure ratio is increased, the pressure fluctuation becomes severe at a certain pressure ratio, and the centrifugal compressor vibrates. As a result, driving becomes unstable (this phenomenon is called surging).

このサージング現象について、図1及び図2に基づき説明する。図1は、従来の一般的な遠心圧縮機50の構造を示す模式図である。図2は、遠心圧縮機のサージング領域と使用領域との関係を説明するための図である。   This surging phenomenon will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a conventional general centrifugal compressor 50. FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the surging area and the use area of the centrifugal compressor.

図1(a)に示すように、遠心圧縮機50は、インペラロータ51と、吸引されるガスの流路を形成すると共にインペラロータ51を囲むように設けられるシュラウド53とを備えている。そして、インペラロータ51の外周部には、複数のブレード52が設けられている。複数のブレード52が設けられたインペラロータ51が回転することにより、インペラロータ51の軸方向の上流側からガスが遠心圧縮機50内に吸引される。吸引されたガスは、インペラロータ51で昇圧されながら遠心方向へ送出されていく。そして、昇圧されたガスは、例えば自動車用エンジンの過給ガスとして用いられたり、一般製造工場などの圧縮空気源として用いられたり、様々な用途で広く利用される。   As shown in FIG. 1A, the centrifugal compressor 50 includes an impeller rotor 51, and a shroud 53 that is provided so as to surround the impeller rotor 51 while forming a flow path of the sucked gas. A plurality of blades 52 are provided on the outer periphery of the impeller rotor 51. By rotating the impeller rotor 51 provided with the plurality of blades 52, gas is sucked into the centrifugal compressor 50 from the upstream side in the axial direction of the impeller rotor 51. The sucked gas is sent out in the centrifugal direction while being pressurized by the impeller rotor 51. The pressurized gas is used, for example, as a supercharging gas for an automobile engine, or as a compressed air source in a general manufacturing factory, or widely used in various applications.

次に、図2に示すように、インペラロータ51の回転数一定で、ガス流量が大の状態からガス流量を徐々に減らしていくと、圧力比は徐々に大きくなっていくが、あるガス流量を境に、反対に圧力比は小さくなっていく。つまり、圧力比が極大値をもつ。この一つの要因として、ガス流量を徐々に減らしていくと、ブレード52のガス出口部におけるガスの圧力が、ガス入口部の圧力より高圧になっていき、やがてブレード52とシュラウド53との間隙からガス54が上流側に漏れるようになり、ガスが十分、圧縮されなくなることが考えられる。つまり、この圧力比が極大値をもつポイントを境に、これ以下にガス流量を減らすとサージングが発生しやすくなると考えられる。   Next, as shown in FIG. 2, when the gas flow rate is gradually decreased from a state where the rotation speed of the impeller rotor 51 is constant and the gas flow rate is large, the pressure ratio gradually increases. On the contrary, the pressure ratio becomes smaller at the flow rate. That is, the pressure ratio has a maximum value. As one of the factors, when the gas flow rate is gradually decreased, the gas pressure at the gas outlet of the blade 52 becomes higher than the pressure at the gas inlet, and eventually from the gap between the blade 52 and the shroud 53. It is conceivable that the gas 54 leaks upstream and the gas is not sufficiently compressed. That is, it is considered that surging is likely to occur if the gas flow rate is reduced below this point where the pressure ratio has a maximum value.

図2に示す、サージングラインは、インペラロータ51の各回転数での圧力比の極大値を結んだ線である。つまり、サージングラインより右の領域ではサージングが発生せず、一方、サージングラインより左の領域ではサージングが発生する。通常、サージング領域での遠心圧縮機の使用は避けるため、図2には、サージングラインより右の領域を「使用領域」、サージングラインより左の領域を「サージング領域」と記載している。   The surging line shown in FIG. 2 is a line that connects the maximum values of the pressure ratio at each rotation speed of the impeller rotor 51. That is, surging does not occur in the region right of the surging line, while surging occurs in the region left of the surging line. Usually, in order to avoid the use of the centrifugal compressor in the surging area, in FIG. 2, the area on the right side of the surging line is described as “use area”, and the area on the left side of the surging line is described as “surging area”.

通常、サージング領域での遠心圧縮機の使用は避けるため、サージング領域を狭める、言い換えればサージングを抑制するための多くの技術が開発され、そして開示されている。例えば、下記の特許文献1〜3に開示されているようなサージングを抑制するための技術がある。   Many techniques have been developed and disclosed to narrow the surging area, in other words, to suppress surging, to avoid the use of centrifugal compressors in the surging area. For example, there is a technique for suppressing surging as disclosed in Patent Documents 1 to 3 below.

従来、羽根車の外周部から前方に延びて吸込口を形成するようにしたシュラウド壁に循環流路を設けた遠心圧縮機に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この遠心圧縮機は、シュラウド壁の羽根車設置位置に設けた第1開口部と、シュラウド壁の最小径付近に設けた第2開口部と、第1開口部と第2開口部とを連絡する流路と、からなる循環流路を設け、第2開口部を「半径方向」に形成してなるものである。この構成により、ガスの流れの「剥離」(後に詳述する)が発生している部分のガスの渦を吸い取り、ガスを上流入口部に静的に戻すことで、「剥離」が抑制されてサージングを抑制できると、称している。   Conventionally, a technology related to a centrifugal compressor in which a circulation channel is provided in a shroud wall that extends forward from an outer peripheral portion of an impeller to form a suction port has been disclosed (for example, see Patent Document 1). The centrifugal compressor communicates the first opening provided at the impeller installation position of the shroud wall, the second opening provided near the minimum diameter of the shroud wall, and the first opening and the second opening. And a circulation channel including the channel, and the second opening is formed in the “radial direction”. This configuration absorbs the gas vortex at the part where gas flow “peeling” (details will be described later) occurs, and statically returns the gas to the upstream inlet, thereby suppressing “peeling”. It says that surging can be suppressed.

また、羽根の外周部近傍にガスを吹き出すガス吹出部を備える遠心圧縮機に関する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この遠心圧縮機は、インデューサ部の外周から軸線方向上流側に延びて吸込口を形成するシュラウド壁のうち、羽根と対向する位置より上流側に設けられ、羽根の外周部近傍にガスを吹き出すガス吹出部を備えたものである。この構成により、羽根のシュラウド壁近傍におけるガスの流れの「体積流量」を増やして流れの向きを調整でき、サージングを抑制できると、称している。   Moreover, the technique regarding the centrifugal compressor provided with the gas blowing part which blows off gas in the outer peripheral part vicinity of a blade | wing is disclosed (for example, refer patent document 2). This centrifugal compressor is provided on the upstream side of the shroud wall that extends from the outer periphery of the inducer portion in the axial direction to form the suction port and is opposed to the blades, and blows out gas in the vicinity of the outer peripheral portion of the blades. A gas outlet is provided. It is said that this configuration can increase the “volume flow rate” of the gas flow in the vicinity of the shroud wall of the blade to adjust the flow direction and suppress surging.

また、インペラ羽根が近傍通過するハウジングの表面と環状ガス流路(内側管状壁と外側管状壁との間に形成される流路)の下流部との間を繋ぐ下流開口部を備える圧縮機に関する技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。この圧縮機は、インペラホイールから遠ざかるように上流方向に延在すると共に吸気口のガス吸込部を形成する外側管状壁と、外側管状壁内にあってインペラホイールから遠ざかるように上流方向に延在すると共に吸気口のインデューサ部を形成する内側管状壁と、インペラ羽根が近傍通過するハウジングの表面と環状ガス流路(内側管状壁と外側管状壁との間に形成される流路)の下流部との間を繋ぐ下流開口部を備えたものである。また、吸気口下流には案内翼が設けられ、先行渦巻を誘引する構成となっている。   The present invention also relates to a compressor having a downstream opening that connects a surface of a housing through which an impeller blade passes in the vicinity and a downstream portion of an annular gas flow path (a flow path formed between an inner tubular wall and an outer tubular wall). A technique is disclosed (for example, see Patent Document 3). The compressor extends in an upstream direction away from the impeller wheel and forms an inlet gas suction portion, and extends in an upstream direction in the outer tubular wall and away from the impeller wheel. The inner tubular wall that forms the inducer part of the intake port, the surface of the housing through which the impeller blades pass nearby, and the downstream of the annular gas flow path (the flow path formed between the inner tubular wall and the outer tubular wall) And a downstream opening that connects the two. In addition, a guide vane is provided downstream of the intake port and is configured to induce a leading spiral.

この構成により、圧縮機を通る空気の流量が小さい場合(サージングが問題となる運転条件)、空気が、インペラホイールから下流開口部を通り、上流方向の環状ガス流路を通って空気吸込口に「再導入」されて圧縮機を再循環し、案内翼により誘起された先行渦巻流により、サージングを抑制できると、称している。   With this configuration, when the flow rate of air passing through the compressor is small (operating conditions in which surging is a problem), the air passes from the impeller wheel through the downstream opening to the air suction port through the upstream annular gas passage. It is said that surging can be suppressed by the preceding spiral flow induced by the guide vanes after being "reintroduced" and recirculated through the compressor.

特開平5−60097号公報JP-A-5-60097 特開2003−65298号公報JP 2003-65298 A 特開2004−332733号公報JP 2004-332733 A

サージングの発生要因の一つとして、ブレードとシュラウドの隙間から漏れるガスが上流方向に逆流し、ガスの圧縮効率が低下することが挙げられる。この現象について説明する。   One of the causes of surging is that the gas leaking from the gap between the blade and the shroud flows backward in the upstream direction and the compression efficiency of the gas is reduced. This phenomenon will be described.

図1(a)において、遠心圧縮機50をガスの流量が少ない低流量域で運転する際に、ガスの圧力比を上げていくと、ブレード52のガス入口部とブレード52のガス出口部とのガスの圧力差が大きくなり、ブレード52のガス出口部におけるガスの圧力が、ガス入口部の圧力より高圧になっていく。   In FIG. 1A, when the centrifugal compressor 50 is operated in a low flow rate region where the gas flow rate is small, the gas inlet portion of the blade 52 and the gas outlet portion of the blade 52 are increased when the gas pressure ratio is increased. The pressure difference of the gas increases, and the gas pressure at the gas outlet of the blade 52 becomes higher than the pressure at the gas inlet.

これにより、遠心圧縮機50内に吸引されブレード52のガス入口部付近に達したガス55の流れが乱される(インペラロータ51の軸中心方向へ流される)。この現象は、一般に流れの「剥離」と呼ばれている。   As a result, the flow of the gas 55 sucked into the centrifugal compressor 50 and reaching the vicinity of the gas inlet of the blade 52 is disturbed (flowed toward the axial center of the impeller rotor 51). This phenomenon is commonly referred to as flow “peeling”.

この「剥離」が生じて、ブレード52のガス出口部におけるガスの圧力が、ガス入口部の圧力より高圧になっていくと、ブレード52とシュラウド53との間隙のガスの一部が上流方向へ逆流するガス54の流れになる。言い換えれば、ブレード52とシュラウド53との間隙からガスが上流側に漏れるようになる(図1(a)、(b)参照)。   When this “separation” occurs and the pressure of the gas at the gas outlet of the blade 52 becomes higher than the pressure of the gas inlet, a part of the gas in the gap between the blade 52 and the shroud 53 moves upstream. It becomes the flow of the gas 54 which flows backward. In other words, gas leaks upstream from the gap between the blade 52 and the shroud 53 (see FIGS. 1A and 1B).

この上流方向へ逆流しようとするガス54の流れは、ガス55の流れの剥離を増長し、この剥離がブレード52のガス入口部の全周にわたって進行していくとサージングが発生する。この上流方向へのガスの逆流は、サージングが発生する要因の一つとなる。   The flow of the gas 54 that is going to flow backward in the upstream direction increases the separation of the flow of the gas 55, and surging occurs when the separation proceeds over the entire circumference of the gas inlet portion of the blade 52. This reverse gas flow in the upstream direction is one of the factors that cause surging.

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、循環させるガスを、ガスの吸込側流路へ「半径方向」に(言い換えれば、遠心圧縮機の軸方向に対して直角方向に)噴射しているが、羽根車の上流側にガスを循環させているのみであり、羽根車の羽根とシュラウド壁との間にガスを意図的に流してガスの逆流を抑制させている構造ではない。   However, in the technique described in Patent Document 1, the gas to be circulated is injected into the gas suction side flow path in a “radial direction” (in other words, in a direction perpendicular to the axial direction of the centrifugal compressor). However, only the gas is circulated on the upstream side of the impeller, and the structure does not intentionally flow the gas between the impeller blades and the shroud wall to suppress the backflow of the gas.

また、特許文献2では、単に羽根(ブレード)の外周部近傍にガスを噴射している技術が開示されているにすぎない。また、効果として、ガスの流れの「体積流量」を増やして流れの向きを調整でき、・・・と、特許文献2の中で称しているのみである。   Patent Document 2 merely discloses a technique in which gas is injected near the outer periphery of a blade (blade). In addition, as an effect, the “volume flow rate” of the gas flow can be increased to adjust the flow direction, which is simply referred to in Patent Document 2.

しかし、ガス噴出部から送られるガスは、上流側からのガスと合流してから羽根(ブレード)の外周部近傍に供給されるため、ガス噴出部からのガスが、どの程度効率的に羽根(ブレード)とシュラウド壁との間隙に噴射されているかは不明である。さらに、ガス噴出部からのガスの流れる方向は、図1(a)におけるガス55が剥離される方向(インペラロータ51の軸中心方向)と平行のため、ガス噴出部から流れたガスが、ガス55の剥離をむしろ助長するとも考えられ、ガスの逆流を効果的に抑制させている構造とは言い切れない。   However, since the gas sent from the gas jetting part joins with the gas from the upstream side and is supplied to the vicinity of the outer peripheral part of the blade (blade), how efficiently the gas from the gas jetting part has the blade ( It is unclear whether it is injected into the gap between the blade) and the shroud wall. Further, since the gas flowing direction from the gas ejection portion is parallel to the direction in which the gas 55 is peeled in FIG. 1A (the axial center direction of the impeller rotor 51), the gas flowing from the gas ejection portion is the gas It is considered that the separation of 55 is rather promoted, and it cannot be said that the structure effectively suppresses the backflow of gas.

また、特許文献3では、圧縮機のサージングを抑制しているが、図1(a)における逆流するガス54の流れを効果的に抑制しているとは言えず、インペラ内の先行渦巻流により、旋回流の度合いを適度に調整する構造にすぎない。   Further, in Patent Document 3, the surging of the compressor is suppressed, but it cannot be said that the flow of the backflowing gas 54 in FIG. 1 (a) is effectively suppressed, and is caused by the preceding spiral flow in the impeller. It is only a structure that moderately adjusts the degree of swirling flow.

また、先行渦巻流を発生させるために別体の吸気口案内翼を設けなければならず、そのためには案内翼を設けるための空間の確保が必要となり、さらには、案内翼が吸気口に設けられるため、案内翼の吸気口を通過するガスの流路が狭くなる(あるいは妨げられる)。   In addition, a separate intake port guide vane must be provided in order to generate a leading spiral flow. To that end, it is necessary to secure a space for providing the guide vane, and further, the guide vane is provided at the intake port. Therefore, the flow path of the gas passing through the intake port of the guide blade is narrowed (or prevented).

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サージングの原因の一つとなる、ガスの流れの剥離を助長するガスの逆流をより効果的に抑えることができる構造を備え、その結果として、簡易な構造で、より効果的にサージングを抑制することができる遠心圧縮機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a structure that can more effectively suppress the backflow of gas that promotes gas flow separation, which is one of the causes of surging. As a result, there is provided a centrifugal compressor that can suppress surging more effectively with a simple structure.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明に係る遠心圧縮機は、遠心力を利用してガスを圧縮する遠心圧縮機に関する。そして、本発明に係る遠心圧縮機は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の遠心圧縮機は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。   The centrifugal compressor which concerns on this invention is related with the centrifugal compressor which compresses gas using a centrifugal force. And the centrifugal compressor based on this invention has the following some features in order to achieve the said objective. That is, the centrifugal compressor of the present invention includes the following features alone or in combination as appropriate.

上記目的を達成するための本発明に係る遠心圧縮機における第1の特徴は、ガスを軸方向の上流側から吸引し昇圧しながら遠心方向へ送出するインペラロータと、前記上流側から吸引されるガスの流路を形成すると共に、前記インペラロータを囲むように設けられるシュラウドと、を備え、前記インペラロータは、ハブと、当該ハブの外周部に設けられた複数のブレードとを有し、前記ブレードの上流側から前記シュラウドの壁面に沿って、かつ当該壁面と前記ブレードとのクリアランス部に向けて、クリアランス部吹込ガスを噴射する噴射構造を備えていることである。   In order to achieve the above object, the first feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that an impeller rotor that sucks gas from the upstream side in the axial direction and pumps the gas in the centrifugal direction while increasing the pressure, and is sucked from the upstream side And a shroud provided so as to surround the impeller rotor, and the impeller rotor includes a hub and a plurality of blades provided on an outer peripheral portion of the hub, It is provided with an injection structure for injecting a clearance portion blowing gas along the wall surface of the shroud from the upstream side of the blade toward the clearance portion between the wall surface and the blade.

この構成によると、クリアランス部吹込ガスは、シュラウドの壁面に沿って当該壁面とブレードとの間隙に直接噴射され、噴射されるクリアランス部吹込ガスのほとんどがシュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを抑えるように作用する。この作用により、ガスの逆流によって生じるガスの流れの剥離が生じにくくなる。その結果、サージングラインが高圧力比側に移動するので、従来のケーシングトリートメント付き遠心圧縮機と比較して、ガスを効率効果的にサージングを抑制することができる。   According to this configuration, the clearance portion blowing gas is directly injected into the gap between the wall surface and the blade along the shroud wall surface, and most of the injected clearance portion blowing gas flows back through the gap between the shroud wall surface and the blade. It works to suppress the flow of gas. This action makes it difficult for gas flow separation caused by gas backflow to occur. As a result, since the surging line moves to the high pressure ratio side, surging of the gas can be effectively suppressed as compared with the conventional centrifugal compressor with casing treatment.

また、クリアランス部吹込ガスが、シュラウドの壁面に沿って噴射されるため、インペラロータに向かってインペラロータの軸方向に吸引されるガスの流れを乱すことがほとんどなく、遠心圧縮機のガス吸引性能に影響を及ぼさない。   Moreover, since the clearance section blowing gas is injected along the wall surface of the shroud, there is almost no disturbance in the flow of gas sucked in the axial direction of the impeller rotor toward the impeller rotor, and the gas suction performance of the centrifugal compressor Will not be affected.

また、本発明に係る遠心圧縮機における第2の特徴は、前記噴射構造は、前記壁面に沿って設けられる薄板形状のガス噴射壁を有し、前記ガス噴射壁は、前記ブレードより上流側に設けられ、かつ前記壁面の内側であって前記壁面の全周にわたって設けられていることである。   A second feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that the injection structure has a thin plate-like gas injection wall provided along the wall surface, and the gas injection wall is located upstream of the blade. And provided inside the wall surface and over the entire circumference of the wall surface.

この構成によると、クリアランス部吹込ガスは、シュラウドの壁面とブレードとの間隙に向けてブレード吸込部の全周にわたって噴射される。これにより、ブレード吸込部の全周にわたって、シュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを抑えることができる。また、クリアランス部吹込ガスが、ブレード吸込部の全周にわたって噴射されるため、インペラロータに向かってインペラロータの軸方向に吸引されるガスの流れは、ガス流路の断面全体に均一化される。   According to this configuration, the clearance portion blowing gas is injected over the entire circumference of the blade suction portion toward the gap between the wall surface of the shroud and the blade. Thereby, the flow of the gas which tries to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud and the blade can be suppressed over the entire circumference of the blade suction portion. Further, since the clearance portion blowing gas is injected over the entire circumference of the blade suction portion, the flow of gas sucked in the axial direction of the impeller rotor toward the impeller rotor is made uniform over the entire cross section of the gas flow path. .

また、本発明に係る遠心圧縮機における第3の特徴は、前記ガス噴射壁と前記壁面との間隙の幅は、前記壁面と前記ブレードとのクリアランスの1倍以上、3倍以下であることである。   A third feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that the width of the gap between the gas injection wall and the wall surface is 1 to 3 times the clearance between the wall surface and the blade. is there.

この構成によると、ガス噴射壁とシュラウドの壁面との間隙の幅を、シュラウドの壁面とブレードとの間隙の幅の1倍以上とすることにより、ガス噴射壁とシュラウドの壁面から噴射されるクリアランス部吹込ガスのほぼ全てが、シュラウドの壁面とブレードとの間隙に噴射される。これにより、クリアランス部吹込ガスのほぼ全てがシュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを抑えるように作用する。よって、サージングの原因となるシュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを効果的に抑えることができる。   According to this configuration, the clearance injected from the wall of the gas injection wall and the shroud is made by setting the width of the gap between the gas injection wall and the wall of the shroud to be one or more times the width of the gap between the wall of the shroud and the blade. Almost all of the partial blowing gas is injected into the gap between the shroud wall and the blade. Thereby, almost all of the clearance portion blowing gas acts to suppress the flow of gas that attempts to flow backward through the gap between the shroud wall surface and the blade. Therefore, it is possible to effectively suppress the flow of gas that tends to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud and the blade, which causes surging.

また、ガス噴射壁とシュラウドの壁面との間隙の幅を、シュラウドの壁面とブレードとの間隙の幅の3倍以下とすることで、噴射されるクリアランス部吹込ガスにより、シュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを十分抑えることができる。   In addition, by setting the width of the gap between the gas injection wall and the wall surface of the shroud to be not more than three times the width of the gap between the wall surface of the shroud and the blade, It is possible to sufficiently suppress the flow of gas that attempts to flow backward through the gap.

また、本発明に係る遠心圧縮機における第4の特徴は、前記ガス噴射壁と吸引されるガスとが接触する当該ガス噴射壁の接触面が、前記ブレードに近づくにつれて前記壁面側に湾曲するように形成されることにより、前記ガス噴射壁は、前記ブレードに近づくにつれて薄く形成されていることである。   The fourth feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that the contact surface of the gas injection wall where the gas injection wall comes into contact with the sucked gas is curved toward the wall surface as it approaches the blade. Thus, the gas injection wall is formed thinner as it approaches the blade.

この構成によると、インペラロータに向かってインペラロータの軸方向に吸引されるガスの流路が、ブレードに近づくにつれて拡がって形成されるため、吸引されるガスの流路は、ブレードに近づくにつれて広く確保される。これにより、遠心圧縮機のガス吸引性能が向上する。   According to this configuration, since the flow path of the gas sucked in the axial direction of the impeller rotor toward the impeller rotor is formed so as to approach the blade, the flow path of the sucked gas becomes wider as the blade approaches the blade. Secured. Thereby, the gas suction performance of the centrifugal compressor is improved.

また、本発明に係る遠心圧縮機における第5の特徴は、前記ガス噴射壁の下流側端部は、前記ブレードの上流側端部に近接して設けられていることである。   A fifth feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that the downstream end of the gas injection wall is provided close to the upstream end of the blade.

この構成によると、ガス噴射壁とシュラウドの壁面から噴射されるクリアランス部吹込ガスは、インペラロータに向かってインペラロータの軸方向に吸引されるガスの流れの影響をほとんど受けることなく、近接するシュラウドの壁面とブレードとの間隙に噴射される。よって、噴射されるクリアランス部吹込ガスのほぼ全てが、シュラウドの壁面とブレードとの間隙に直接噴射され、クリアランス部吹込ガスのほぼ全てがシュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを抑えるように作用する。これにより、サージングの原因となるシュラウドの壁面とブレードとの間隙を逆流しようとするガスの流れを効果的に抑えることができる。   According to this configuration, the clearance portion blowing gas injected from the gas injection wall and the wall surface of the shroud is hardly affected by the flow of the gas sucked in the axial direction of the impeller rotor toward the impeller rotor, and is adjacent to the shroud. It is injected into the gap between the wall surface and the blade. Therefore, almost all of the injected clearance section blowing gas is directly injected into the gap between the shroud wall and the blade, and almost all of the clearance section blowing gas flows through the gap between the shroud wall and the blade. It acts to suppress the flow. Accordingly, it is possible to effectively suppress the flow of gas that tends to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud and the blade, which causes surging.

また、本発明に係る遠心圧縮機における第6の特徴は、前記クリアランス部吹込ガスは、前記インペラロータにより昇圧された前記ガスであることである。   A sixth feature of the centrifugal compressor according to the present invention is that the clearance portion blowing gas is the gas pressurized by the impeller rotor.

この構成によると、インペラロータに向かってインペラロータの軸方向に吸引されるガスを循環利用することができる。よって、例えばクリアランス部吹込ガス源として、付属のガス圧縮機を設ける必要がなく、コンパクト化を図れると共にスペースの有効利用を可能とする。   According to this structure, the gas sucked in the axial direction of the impeller rotor toward the impeller rotor can be circulated and used. Therefore, for example, it is not necessary to provide an attached gas compressor as the clearance portion blowing gas source, and the space can be made compact and the space can be effectively used.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明に係る遠心圧縮機は、エンジンの排気タービン過給機(ターボチャージャー)に用いられる遠心圧縮機、一般製造工場などの圧縮空気源設備として用いられる遠心圧縮機など、多くの用途に用いることが可能な遠心圧縮機である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The centrifugal compressor according to the present invention is used in many applications such as a centrifugal compressor used in an engine exhaust turbine supercharger (turbocharger), a centrifugal compressor used as a compressed air source facility in a general manufacturing factory, and the like. It is a centrifugal compressor that can be used.

まず、図3に基づき、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機1について、詳細に説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機1の構造を示す模式図である。   First, based on FIG. 3, the centrifugal compressor 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated in detail. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the centrifugal compressor 1 according to one embodiment of the present invention.

図3に示すように、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機1は、ガス17を軸方向の上流側から吸引し昇圧しながら遠心方向へ送出するインペラロータ14と、上流側から吸引されるガス17の流路を形成すると共に、インペラロータ14を囲むように設けられたシュラウド11と、センターハウジング15とを備えている。   As shown in FIG. 3, the centrifugal compressor 1 according to an embodiment of the present invention includes an impeller rotor 14 that sucks a gas 17 from an upstream side in the axial direction and sends the gas 17 in a centrifugal direction while increasing the pressure, and is sucked from the upstream side. And a shroud 11 provided so as to surround the impeller rotor 14 and a center housing 15.

また、インペラロータ14は、ハブ12と、当該ハブ12の外周部に設けられた複数のブレード13とを有している。そして、ブレード13の上流側からシュラウド11の壁面に沿って、かつ当該壁面とブレード13との間隙に向けて、クリアランス部吹込ガス16を噴射する噴射構造(ガス流通経路18、チャンバ20、ガス噴射壁19)を備えている。尚、本実施形態においては、上記噴射構造により、クリアランス部吹込ガス16は、インペラロータ14の軸方向と平行に(または、シュラウド11の壁面に平行に)噴射される。   The impeller rotor 14 includes a hub 12 and a plurality of blades 13 provided on the outer periphery of the hub 12. An injection structure for injecting the clearance portion blowing gas 16 from the upstream side of the blade 13 along the wall surface of the shroud 11 toward the gap between the wall surface and the blade 13 (the gas flow path 18, the chamber 20, the gas injection) Wall 19). In the present embodiment, the clearance blowing gas 16 is injected in parallel with the axial direction of the impeller rotor 14 (or in parallel with the wall surface of the shroud 11) by the injection structure.

ここで、クリアランス部吹込ガス16を噴射する噴射構造の一部を形成するガス噴射壁19は、シュラウド11の壁面に沿って設けられる薄板形状の壁であり、ブレード13より上流側に設けられ、かつシュラウド11の壁面の内側であって当該壁面の全周にわたって設けられている。ガス噴射壁19は、環状の形状でもある。尚、必ずしも、ガス噴射壁19をシュラウド11の壁面の全周にわたって設ける必要はない。   Here, the gas injection wall 19 that forms a part of the injection structure for injecting the clearance portion blowing gas 16 is a thin plate-like wall provided along the wall surface of the shroud 11 and provided upstream of the blade 13. And it is provided inside the wall surface of the shroud 11 and over the entire circumference of the wall surface. The gas injection wall 19 also has an annular shape. It is not always necessary to provide the gas injection wall 19 over the entire circumference of the wall surface of the shroud 11.

また、ガス噴射壁19の下流側端部は、ブレード13の上流側端部に近接して設けられている。また、本実施形態において、ガス噴射壁19は、シュラウド11の壁面にいわゆるスリット状の間隙を加えるようにシュラウド11の一部としてシュラウド11からガス17が流れる方向に延在して設けられている。尚、ガス噴射壁19は、シュラウド11の一部として設けられるのではなく、独立した部品として設けられてもよい。   Further, the downstream end of the gas injection wall 19 is provided close to the upstream end of the blade 13. Further, in the present embodiment, the gas injection wall 19 is provided so as to extend in the direction in which the gas 17 flows from the shroud 11 as a part of the shroud 11 so as to add a so-called slit-like gap to the wall surface of the shroud 11. . The gas injection wall 19 may be provided as an independent part instead of being provided as a part of the shroud 11.

次に、クリアランス部吹込ガス16は、前記したように、シュラウド11の壁面に沿って、かつ当該壁面とブレード13との間隙に向けて噴射されるガスである。また、本実施形態において、クリアランス部吹込ガス16は、遠心圧縮機1のインペラロータ14により昇圧されたガス17を循環使用するものである。   Next, the clearance portion blowing gas 16 is a gas injected along the wall surface of the shroud 11 and toward the gap between the wall surface and the blade 13 as described above. Moreover, in this embodiment, the clearance part blowing gas 16 circulates and uses the gas 17 pressurized by the impeller rotor 14 of the centrifugal compressor 1.

次に、上記噴射構造の一部を形成するガス流通経路18は、インペラロータ14により昇圧されたガス17が存在するインペラロータ14下流側の遠心圧縮機1のハウジングから、チャンバ20に連通したガスの流通経路であり、管材や、シュラウド11に設けた孔状の経路などから構成される。   Next, the gas flow path 18 forming a part of the injection structure is a gas communicating with the chamber 20 from the housing of the centrifugal compressor 1 downstream of the impeller rotor 14 where the gas 17 pressurized by the impeller rotor 14 is present. This is a distribution path, and includes a pipe material, a hole-shaped path provided in the shroud 11, and the like.

次に、チャンバ20は、シュラウド11の壁面近傍であってシュラウド11の全周に設けられた環状のガス滞留部(ガス滞留空間)である。ガス流通経路18からのクリアランス部吹込ガス16が、チャンバ20を経由してシュラウド11の壁面とブレード13との間隙に噴射されるので、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙全周にわたって、均一にクリアランス部吹込ガス16を噴射するのに効果的である。尚、必ずしもチャンバ20を設ける必要はない。   Next, the chamber 20 is an annular gas retention portion (gas retention space) provided in the vicinity of the wall surface of the shroud 11 and around the entire circumference of the shroud 11. Since the clearance portion blowing gas 16 from the gas flow path 18 is injected into the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 via the chamber 20, it is uniform over the entire circumference of the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. This is effective for injecting the clearance portion blowing gas 16. Note that the chamber 20 is not necessarily provided.

ガス流通経路18を流れてきたクリアランス部吹込ガス16は、チャンバ20を経由して、シュラウド11の壁面に沿ってシュラウド11の壁面とブレード13との間隙に直接噴射される。これにより、噴射されるクリアランス部吹込ガス16のほとんどがシュラウド11の壁面とブレード13との間隙を逆流しようとするガス54の流れ54を抑えるように作用する。これにより、サージングの原因となるシュラウド11の壁面とブレード13との間隙を逆流しようとするガス54の流れを効果的に抑えることができ、その結果、ガスの流れの剥離(図1(a)参照)が生じにくくなり、従来よりも効果的にサージングを抑制することができる。   The clearance portion blowing gas 16 flowing through the gas flow path 18 is directly injected into the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 along the wall surface of the shroud 11 via the chamber 20. As a result, most of the injected clearance portion blowing gas 16 acts to suppress the flow 54 of the gas 54 that tends to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. Thereby, it is possible to effectively suppress the flow of the gas 54 that tries to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 that causes surging, and as a result, separation of the gas flow (FIG. 1A). Reference) is less likely to occur, and surging can be more effectively suppressed than in the past.

また、クリアランス部吹込ガス16が、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙に向けてブレード13吸込部の全周にわたって噴射されるため、ブレード13吸込部の全周にわたって、逆流しようとするガス54の流れを抑えることができる。   Further, since the clearance portion blowing gas 16 is injected over the entire circumference of the blade 13 suction portion toward the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13, the gas 54 that tends to flow backward over the entire circumference of the blade 13 suction portion. Can be suppressed.

また、ガス噴射壁19の下流側端部が、ブレード13の上流側端部に近接して設けられているため、ガス噴射壁19とシュラウド11の壁面から噴射されるクリアランス部吹込ガス16は、インペラロータ14に吸引されるガス17の流れの影響をほとんど受けることなく、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙に噴射される。これにより、クリアランス部吹込ガス16のほぼ全てが、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙を逆流しようとするガス54の流れを抑えるように作用する。   Further, since the downstream end portion of the gas injection wall 19 is provided close to the upstream end portion of the blade 13, the clearance portion blowing gas 16 injected from the wall surface of the gas injection wall 19 and the shroud 11 is It is injected into the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 with almost no influence of the flow of the gas 17 sucked by the impeller rotor 14. Thereby, almost all of the clearance portion blowing gas 16 acts to suppress the flow of the gas 54 that attempts to flow backward through the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13.

尚、クリアランス部吹込ガス16の噴射流速は、遠心圧縮機1の運転時における圧力比が極大値をもつサージングライン付近(図2参照)の運転において、主流であるガス17の流速の2倍以上とすることが好ましい。また、クリアランス部吹込ガス16の噴射量は、遠心圧縮機1の全運転領域で全体ガス流量の5%未満であることが好ましい。これにより、遠心圧縮機1の効率の低下を抑えることができる。   The injection flow rate of the clearance portion blowing gas 16 is more than twice the flow rate of the main gas 17 in the operation near the surging line (see FIG. 2) where the pressure ratio during operation of the centrifugal compressor 1 has a maximum value. It is preferable that Moreover, it is preferable that the injection amount of the clearance part blowing gas 16 is less than 5% of the total gas flow rate in the entire operation region of the centrifugal compressor 1. Thereby, the fall of the efficiency of the centrifugal compressor 1 can be suppressed.

さらに、クリアランス部吹込ガス16が、シュラウド11の壁面に沿って、かつブレード13吸込部の全周にわたって噴射されるため、インペラロータ14に向かって軸方向に吸引されるガス17の流れを乱すことがほとんどなく、遠心圧縮機1のガス吸引性能に影響を及ぼすことはない。   Further, since the clearance portion blowing gas 16 is injected along the wall surface of the shroud 11 and over the entire circumference of the blade 13 suction portion, the flow of the gas 17 sucked in the axial direction toward the impeller rotor 14 is disturbed. And there is no influence on the gas suction performance of the centrifugal compressor 1.

また、クリアランス部吹込ガス16は、遠心圧縮機1のインペラロータ14により昇圧されたガス17を循環使用するものであるため、クリアランス部吹込ガス源として、例えば別途、付属のガス圧縮機などを設ける必要がなく、遠心圧縮機1のコンパクト化を図れ、遠心圧縮機1の設置スペースを小さくでき、またその設置スペースの有効利用を可能とする。尚、クリアランス部吹込ガス16として、必ずしもインペラロータ14により昇圧されたガス17を循環使用する必要はない。   Moreover, since the clearance part blowing gas 16 circulates and uses the gas 17 pressurized by the impeller rotor 14 of the centrifugal compressor 1, for example, an attached gas compressor or the like is separately provided as the clearance part blowing gas source. The centrifugal compressor 1 can be made compact, the installation space for the centrifugal compressor 1 can be reduced, and the installation space can be effectively used. It is not always necessary to circulate and use the gas 17 pressurized by the impeller rotor 14 as the clearance portion blowing gas 16.

次に、図4は、図3に示すクリアランス部吹込ガス16の噴射部Aの拡大図である。尚、図4に基づく説明においては、上述した図3記載の構成部材と同一の構成部材については同一符号を付してその説明を省略する。図4(a)は、本実施形態の遠心圧縮機1に係るクリアランス部吹込ガス16の噴射部Aの拡大図であり、図4(b)は、ガス噴射壁19の変形例を示す噴射部Aの拡大図である。   Next, FIG. 4 is an enlarged view of the injection part A of the clearance part blowing gas 16 shown in FIG. In the description based on FIG. 4, the same components as those in FIG. 3 described above are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. FIG. 4A is an enlarged view of the injection part A of the clearance part blowing gas 16 according to the centrifugal compressor 1 of the present embodiment, and FIG. 4B is an injection part showing a modification of the gas injection wall 19. FIG.

図4(a)に示すように、本実施形態に係る遠心圧縮機1のガス噴射壁19とシュラウド11の壁面との間隙の幅W2は、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙の幅W1と同じ寸法としている。ここで、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙の幅W1は、通常、約0.2mm〜約3mmとされる。幅W2と幅W1とを同一の幅とすることで、ガス噴射壁19とシュラウド11の壁面から噴射されるクリアランス部吹込ガス16が、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙の幅全体に噴射され、逆流しようとするガス54の流れ(図3参照)のほぼ全てを抑えることができる。   As shown in FIG. 4A, the width W2 of the gap between the gas injection wall 19 and the wall surface of the shroud 11 of the centrifugal compressor 1 according to this embodiment is the width W1 of the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. The dimensions are the same. Here, the width W1 of the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 is usually about 0.2 mm to about 3 mm. By setting the width W2 and the width W1 to the same width, the clearance portion blowing gas 16 injected from the wall surface of the gas injection wall 19 and the shroud 11 is injected over the entire width of the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. As a result, almost all of the flow of gas 54 (see FIG. 3) to be reversed can be suppressed.

尚、ガス噴射壁19とシュラウド11の壁面との間隙の幅W2は、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙の幅W1の1倍(等倍)以上、3倍以下であることが好ましい。上記幅W2を、上記幅W1の1倍(等倍)以上、3倍以下とすることで、噴射されるクリアランス部吹込ガス16により、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙を逆流しようとするガス54の流れを漏らすことなく十分抑えることができる。また、上記幅W2を、上記幅W1よりも大きくとり過ぎても、逆流しようとするガス54の流れを抑える効果がさらに向上するものではなく、かえって吸引されるガス17の経路を狭めることになる。   The width W2 of the gap between the gas injection wall 19 and the wall surface of the shroud 11 is preferably not less than 1 (equal times) and not more than 3 times the width W1 of the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. By setting the width W2 to be not less than 1 time (equal times) and not more than 3 times the width W1, the clearance portion blowing gas 16 to be injected tries to reversely flow through the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13. The flow of the gas 54 can be sufficiently suppressed without leaking. Further, even if the width W2 is set to be larger than the width W1, the effect of suppressing the flow of the gas 54 to flow backward is not further improved, but the path of the gas 17 to be sucked is narrowed. .

次に、図4(b)に示すように、ガス噴射壁19の変形例であるガス噴射壁21は、ガス噴射壁21と吸引されるガス17とが接触するガス噴射壁21の接触面が、ブレード13に近づくにつれてシュラウド11の壁面側に湾曲するように形成されることにより、ブレード13に近づくにつれて薄く形成される。   Next, as shown in FIG. 4B, the gas injection wall 21, which is a modification of the gas injection wall 19, has a contact surface of the gas injection wall 21 where the gas injection wall 21 contacts the sucked gas 17. By being formed so as to bend toward the wall surface side of the shroud 11 as the blade 13 is approached, the blade 13 is formed thinner as the blade 13 is approached.

これにより、インペラロータ14に向かって軸方向に吸引されるガス17の流路が、ブレード13に近づくにつれて拡がって形成されるため、吸引されるガス17の流路は、ブレード13に近づくにつれて広く確保される。よって、遠心圧縮機のガス吸引性能が向上する。   Accordingly, the flow path of the gas 17 sucked in the axial direction toward the impeller rotor 14 is formed so as to expand as it approaches the blade 13, so that the flow path of the sucked gas 17 becomes wider as the blade 13 is approached. Secured. Therefore, the gas suction performance of the centrifugal compressor is improved.

次に、図5は、本発明の遠心圧縮機および従来の遠心圧縮機のサージングラインを示す図である。前記したように、遠心圧縮機の構造を、ブレード13の上流側からシュラウド11の壁面に沿って、かつ当該壁面とブレード13との間隙に向けて、クリアランス部吹込ガス16を噴射する噴射構造を備えたものとすることにより、ガスの流れの剥離が生じにくくなり、図5に示すように、従来の遠心圧縮機に比して、サージングラインを高圧力比側に移動させることが可能となる。これにより、全ての圧力比において遠心圧縮機の低流量時の使用領域が拡大する。   Next, FIG. 5 is a diagram showing surging lines of the centrifugal compressor of the present invention and the conventional centrifugal compressor. As described above, the structure of the centrifugal compressor has an injection structure for injecting the clearance portion blowing gas 16 from the upstream side of the blade 13 along the wall surface of the shroud 11 toward the gap between the wall surface and the blade 13. By providing the gas flow, separation of the gas flow is less likely to occur, and as shown in FIG. 5, the surging line can be moved to the high pressure ratio side as compared with the conventional centrifugal compressor. . Thereby, the use area | region at the time of the low flow rate of a centrifugal compressor expands in all the pressure ratios.

また、シュラウド11の壁面とブレード13との間隙に向けて直接ガス(クリアランス部吹込ガス16)を噴射する本発明に係る遠心圧縮機は、例えば特許文献1に記載されたケーシングトリートメント付きのような遠心圧縮機(剥離部付近のガスを循環させてブレード吸込部(入口部)に戻す構造)に比して、上流側に戻すガスの量が少なくて済むため、効率の低下を招かない。   Further, the centrifugal compressor according to the present invention that directly injects gas (clearance portion blowing gas 16) toward the gap between the wall surface of the shroud 11 and the blade 13 is, for example, with a casing treatment described in Patent Document 1. Compared with a centrifugal compressor (a structure in which the gas in the vicinity of the peeling part is circulated and returned to the blade suction part (inlet part)), the amount of gas returned to the upstream side is small, so that the efficiency is not lowered.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. .

従来の一般的な遠心圧縮機の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional general centrifugal compressor. 遠心圧縮機のサージング領域と使用領域との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the surging area | region and use area | region of a centrifugal compressor. 本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the centrifugal compressor which concerns on one Embodiment of this invention. 図3に示すクリアランス部吹込ガスの噴射部Aの拡大図である。It is an enlarged view of the injection part A of the clearance part blowing gas shown in FIG. 本発明の遠心圧縮機および従来の遠心圧縮機のサージングラインを示す図である。It is a figure which shows the surging line of the centrifugal compressor of this invention, and the conventional centrifugal compressor.

符号の説明Explanation of symbols

1 遠心圧縮機
11 シュラウド
12 ハブ
13 ブレード
14 インペラロータ
16 クリアランス部吹込ガス
19、21 ガス噴射壁
18 供給口端部
20 チャンバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal compressor 11 Shroud 12 Hub 13 Blade 14 Impeller rotor 16 Clearance part blowing gas 19, 21 Gas injection wall 18 Supply port end part 20 Chamber

Claims (6)

遠心力を利用してガスを圧縮する遠心圧縮機であって、
ガスを軸方向の上流側から吸引し昇圧しながら遠心方向へ送出するインペラロータと、
前記上流側から吸引されるガスの流路を形成すると共に、前記インペラロータを囲むように設けられるシュラウドと、を備え、
前記インペラロータは、ハブと、当該ハブの外周部に設けられた複数のブレードとを有し、
前記ブレードの上流側から前記シュラウドの壁面に沿って、かつ当該壁面と前記ブレードとのクリアランス部に向けて、クリアランス部吹込ガスを噴射する噴射構造を備えていることを特徴とする、遠心圧縮機。
A centrifugal compressor that compresses gas using centrifugal force,
An impeller rotor that sucks gas from the upstream side in the axial direction and sends it in the centrifugal direction while increasing the pressure;
Forming a flow path for the gas sucked from the upstream side, and a shroud provided so as to surround the impeller rotor,
The impeller rotor has a hub and a plurality of blades provided on the outer peripheral portion of the hub,
A centrifugal compressor comprising an injection structure for injecting a clearance portion blowing gas along the wall surface of the shroud from the upstream side of the blade toward the clearance portion between the wall surface and the blade. .
前記噴射構造は、前記壁面に沿って設けられる薄板形状のガス噴射壁を有し、
前記ガス噴射壁は、前記ブレードより上流側に設けられ、かつ前記壁面の内側であって前記壁面の全周にわたって設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の遠心圧縮機。
The injection structure has a thin plate-shaped gas injection wall provided along the wall surface,
2. The centrifugal compressor according to claim 1, wherein the gas injection wall is provided on an upstream side of the blade and is provided on an inner side of the wall surface and over the entire circumference of the wall surface.
前記ガス噴射壁と前記壁面との間隙の幅は、前記壁面と前記ブレードとのクリアランスの1倍以上、3倍以下であることを特徴とする、請求項2に記載の遠心圧縮機。   The centrifugal compressor according to claim 2, wherein a width of a gap between the gas injection wall and the wall surface is not less than 1 times and not more than 3 times a clearance between the wall surface and the blade. 前記ガス噴射壁と吸引されるガスとが接触する当該ガス噴射壁の接触面が、前記ブレードに近づくにつれて前記壁面側に湾曲するように形成されることにより、前記ガス噴射壁は、前記ブレードに近づくにつれて薄く形成されていることを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載の遠心圧縮機。   The gas injection wall is formed on the blade by forming a contact surface of the gas injection wall where the gas injection wall comes into contact with the sucked gas so as to bend toward the wall surface as it approaches the blade. The centrifugal compressor according to claim 2 or 3, wherein the centrifugal compressor is formed thinner as it approaches. 前記ガス噴射壁の下流側端部は、前記ブレードの上流側端部に近接して設けられていることを特徴とする、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The centrifugal compressor according to any one of claims 2 to 4, wherein a downstream end portion of the gas injection wall is provided in proximity to an upstream end portion of the blade. . 前記クリアランス部吹込ガスは、前記インペラロータにより昇圧された前記ガスであることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the clearance portion blowing gas is the gas pressurized by the impeller rotor.
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