JP2016176398A - Diffuser, and centrifugal fluid machine - Google Patents

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真成 飯野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffuser in which the separation of a flow on the pressure surfaces of vanes is suppressed, and a centrifugal fluid machine.SOLUTION: A vane 23 is formed such that the curvature radius of a pressure surface side of a front edge part 23a is varied from a shroud side wall part 21 to a hub side wall part 22, and such that the curvature radius Rb of two end parts 23a2 at which the absolute outlet angle of an impeller 12 in the front edge part 23a is large, is larger than the curvature radius Ra of a central part 23a1 at which said absolute outlet angle is small.SELECTED DRAWING: Figure 3-1

Description

本発明は、インペラから流出した流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するディフューザ、及び、遠心式流体機械に関する。   The present invention relates to a diffuser that converts kinetic energy of fluid flowing out of an impeller into pressure energy, and a centrifugal fluid machine.

一般に、遠心ポンプや遠心圧縮機などの遠心式流体機械では、インペラの下流側にディフューザが設けられ、インペラから流出された流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するよう構成されている。従来、ディフューザとして、対向する2つの壁部(シュラウド側壁部及びハブ側壁部)の間に複数のベーンを配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このベーンは、インペラから流出された流体を案内するものであり、ベーンの配置される角度(例えば前縁部の入口角)は、インペラから流体が流出される角度(絶対流出角)に基づいて設定される。   Generally, in a centrifugal fluid machine such as a centrifugal pump or a centrifugal compressor, a diffuser is provided on the downstream side of the impeller, and is configured to convert the kinetic energy of the fluid flowing out of the impeller into pressure energy. Conventionally, a diffuser in which a plurality of vanes are disposed between two opposing wall portions (a shroud side wall portion and a hub side wall portion) is known (see, for example, Patent Document 1). The vane guides the fluid that has flowed out of the impeller, and the angle at which the vane is arranged (for example, the inlet angle of the front edge) is based on the angle at which the fluid flows out of the impeller (absolute outflow angle). Is set.

特開平06−288398号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-288398

ところで、この種のディフューザには、インペラから流出された流体がベーンの高さ方向(シュラウド側壁部とハブ側壁部との距離に平行な方向)に速度分布を持って流入することがある。この場合、ベーンの前縁部においては、流体の流速に応じて、インペラの絶対流出角の大きさが該ベーンの高さ方向で異なる傾向にある。このため、例えば、前縁部の一部で、インペラの絶対流出角が前縁部の入口角よりも大きくなった場合、ベーンの圧力面側の流れに剥離が生じる恐れがあった。   By the way, the fluid flowing out from the impeller may flow into this type of diffuser with a velocity distribution in the vane height direction (direction parallel to the distance between the shroud side wall and the hub side wall). In this case, at the leading edge portion of the vane, the magnitude of the absolute outflow angle of the impeller tends to be different in the height direction of the vane according to the fluid flow velocity. For this reason, for example, when the absolute outflow angle of the impeller is larger than the entrance angle of the front edge portion at a part of the front edge portion, there is a possibility that separation occurs in the flow on the pressure surface side of the vane.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ベーンの圧力面での流れの剥離を抑制したディフューザ、及び、遠心式流体機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a diffuser and a centrifugal fluid machine that suppress flow separation on the pressure surface of the vane.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、インペラの下流側に設けられると共に、対向するシュラウド側壁部及びハブ側壁部の間に配置される複数のベーンを備え、インペラから流出した流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するディフューザであって、ベーンは、前縁部の少なくとも圧力面側の曲率半径の値を、シュラウド側壁部からハブ側壁部の間で変化させたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a plurality of vanes provided on the downstream side of the impeller and disposed between the opposing shroud side wall and the hub side wall. A diffuser for converting the kinetic energy of the fluid that has flowed out into pressure energy, wherein the vane has changed the value of the radius of curvature of at least the pressure surface of the front edge from the shroud side wall to the hub side wall. Features.

この構成によれば、ベーンは、前縁部の少なくとも圧力面の曲率半径の値を、シュラウド側壁部からハブ側壁部の間で変化させたため、曲率半径の値を大きくした部分は、曲率半径の値の小さい他の部分よりも鈍頭となる。このため、曲率半径の値の大きな部分におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   According to this configuration, since the vane has changed the value of the curvature radius of at least the pressure surface of the front edge portion from the shroud side wall portion to the hub side wall portion, the portion where the value of the curvature radius is increased It becomes duller than other parts with small values. For this reason, fluid separation at the pressure surface of the vane in a portion having a large value of the radius of curvature can be suitably suppressed.

また、上記構成において、曲率半径の値は、前縁部におけるインペラの絶対流出角に応じて変化しても良い。この構成によれば、インペラの絶対流出角に応じて、曲率半径の値を変化させることにより、絶対流出角の変動に対するロバスト性を高めることができ、ベーンの圧力面での流体剥離をより好適に抑えることができる。   In the above configuration, the value of the radius of curvature may change according to the absolute outflow angle of the impeller at the front edge. According to this configuration, by changing the value of the radius of curvature according to the absolute outflow angle of the impeller, it is possible to improve the robustness against the fluctuation of the absolute outflow angle, and more suitable for fluid separation on the pressure surface of the vane. Can be suppressed.

また、インペラの絶対流出角の大きい大角度部の前記曲率半径の値を、該絶対流出角の小さい小角度部の前記曲率半径の値よりも大きく形成しても良い。この構成によれば、前縁部における大角度部を鈍頭とすることができるため、大角度部におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   Further, the value of the radius of curvature of the large angle portion where the absolute outflow angle of the impeller is large may be formed larger than the value of the radius of curvature of the small angle portion where the absolute outflow angle is small. According to this structure, since the large angle part in a front edge part can be made blunt, the fluid peeling in the pressure surface of the vane in a large angle part can be suppressed suitably.

また、上記構成において、大角度部は、前縁部におけるシュラウド側壁部及びハブ側壁部の少なくとも一方側の端部であり、小角度部は、前縁部におけるシュラウド側壁部とハブ側壁部との中間部であっても良い。この構成によれば、前縁部におけるシュラウド側壁部及びハブ側壁部の少なくとも一方側の端部の曲率半径を大径化することで、該端部を鈍頭とすることができる。このため、端部におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   Further, in the above configuration, the large angle portion is an end portion on at least one side of the shroud side wall portion and the hub side wall portion in the front edge portion, and the small angle portion is a portion between the shroud side wall portion and the hub side wall portion in the front edge portion. It may be an intermediate part. According to this configuration, the end can be blunted by increasing the radius of curvature of at least one end of the shroud side wall and the hub side wall at the front edge. For this reason, fluid separation at the pressure surface of the vane at the end can be suitably suppressed.

また、大角度部は、前縁部におけるシュラウド側壁部とハブ側壁部との中間部であり、小角度部は、前縁部におけるシュラウド側壁部及びハブ側壁部の少なくとも一方側の端部であっても良い。この構成によれば、前縁部におけるシュラウド側壁部とハブ側壁部の中間部の曲率半径を大径化することで、該中間部を鈍頭とすることができる。このため、端部におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   The large angle part is an intermediate part between the shroud side wall part and the hub side wall part at the front edge part, and the small angle part is an end part on at least one side of the shroud side wall part and the hub side wall part at the front edge part. May be. According to this configuration, the intermediate portion can be blunted by increasing the radius of curvature of the intermediate portion between the shroud side wall portion and the hub side wall portion at the front edge portion. For this reason, fluid separation at the pressure surface of the vane at the end can be suitably suppressed.

また、前縁部は、小角度部での曲率半径の値から大角度部での曲率半径の値まで一定の割合で増加しても良い。この構成によれば、ベーンの前縁部の形状を比較的容易に形成しつつ、ベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   Further, the leading edge portion may increase at a constant rate from the value of the radius of curvature at the small angle portion to the value of the radius of curvature at the large angle portion. According to this configuration, it is possible to suitably suppress fluid separation on the pressure surface of the vane while forming the shape of the front edge portion of the vane relatively easily.

また、前縁部は、小角度部での曲率半径の値から大角度部での曲率半径の値まで段階的に増加しても良い。この構成によれば、ベーンの前縁部の形状がより一層簡素化するために、ベーンの製作工程の簡素化を実現できる。   In addition, the leading edge portion may increase stepwise from the value of the curvature radius at the small angle portion to the value of the curvature radius at the large angle portion. According to this configuration, since the shape of the front edge of the vane is further simplified, the manufacturing process of the vane can be simplified.

また、前縁部は、小角度部での曲率半径の値から大角度部での曲率半径の値まで連続的に変化する増加率で増加しても良い。この構成によれば、前縁部の曲率半径を細かく調整することができるため、流体の剥離を精度よく抑えることができる。   Further, the leading edge portion may increase at an increasing rate that continuously changes from the value of the radius of curvature at the small angle portion to the value of the radius of curvature at the large angle portion. According to this configuration, the radius of curvature of the leading edge can be finely adjusted, so that fluid separation can be accurately suppressed.

また、前縁部は、大角度部を小角度部よりも、インペラの周縁から離間させた形状としても良い。この構成によれば、大角度部とインペラとの干渉を弱め、振動の低減を図ることができる。   Moreover, the front edge part is good also as a shape which spaced apart the large angle part from the peripheral edge of the impeller rather than the small angle part. According to this configuration, it is possible to reduce the vibration by weakening the interference between the large angle portion and the impeller.

また、上記したディフューザを備えた遠心式流体機械としても良い。この構成によれば、大角度部におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができるため、ディフューザ内を剥離することなく流体を流通させることができ、ディフューザで圧力回復が図れるので、遠心式流体機械での効率向上を図ることができる。   Moreover, it is good also as a centrifugal fluid machine provided with the above-mentioned diffuser. According to this configuration, since fluid separation at the pressure surface of the vane at the large angle portion can be suitably suppressed, the fluid can be circulated without peeling inside the diffuser, and pressure recovery can be achieved with the diffuser. It is possible to improve the efficiency of the centrifugal fluid machine.

本発明によれば、ベーンは、前縁部の少なくとも圧力面側の曲率半径の値を、シュラウド側壁部からハブ側壁部の間で変化させたため、曲率半径の値を大きくした部分は、曲率半径の値の小さい他の部分よりも鈍頭となる。このため、曲率半径の値の大きな部分におけるベーンの圧力面での流体剥離を好適に抑えることができる。   According to the present invention, since the vane has changed the value of the radius of curvature at least on the pressure surface side of the front edge portion from the shroud side wall portion to the hub side wall portion, the portion where the value of the radius of curvature is increased It becomes duller than other parts with small values. For this reason, fluid separation at the pressure surface of the vane in a portion having a large value of the radius of curvature can be suitably suppressed.

図1は、遠心ポンプの概要を示すインペラ及びディフューザの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an impeller and a diffuser showing an outline of a centrifugal pump. 図2は、ベーンの構成を示すディフューザの部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the diffuser showing the configuration of the vane. 図3−1は、前縁部における両端部の曲率半径を中央部よりも大きく変化させた構成の一例を示す図である。FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a configuration in which the curvature radii at both ends of the front edge are changed to be larger than those at the center. 図3−2は、前縁部における両端部の曲率半径を中央部よりも大きく変化させた構成の他の例を示す図である。FIG. 3-2 is a diagram illustrating another example of a configuration in which the curvature radii at both ends of the front edge are changed to be larger than those at the center. 図3−3は、前縁部における両端部の曲率半径を中央部よりも大きく変化させた構成の他の例を示す図である。FIG. 3-3 is a diagram illustrating another example of a configuration in which the curvature radii at both ends of the front edge are changed to be larger than those at the center. 図4は、ベーンの圧力面側のみ前縁部における曲率半径を変化させた構成を示すディフューザの部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the diffuser showing a configuration in which the radius of curvature at the front edge is changed only on the pressure surface side of the vane. 図5は、前縁部における中央部の曲率半径を両端部よりも大きく形成した場合のベーンの構成を示すディフューザの部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the diffuser showing the configuration of the vane when the radius of curvature of the center portion at the front edge portion is formed larger than both end portions. 図6は、前縁部における中央部の曲率半径を両端部よりも大きく変化させた構成の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which the radius of curvature of the central portion of the front edge portion is changed more greatly than that of both end portions. 図7は、変形例に係るベーンの構成を示すディフューザの部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a diffuser showing a configuration of a vane according to a modification.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, the constituent elements in the embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.

図1は、遠心ポンプの概要を示すインペラ及びディフューザの縦断面図である。図2は、ベーンの構成を示すディフューザの部分断面図である。この図2は、インペラの回転軸に垂直な断面を示している。本実施形態では、遠心式流体機械として遠心ポンプを例示して説明するが、遠心圧縮機や遠心送風機などに適用することも可能である。図1に示すように、遠心ポンプ10は、回転軸11を中心に所定の回転方向(矢印R方向)に回転するインペラ(遠心羽根車)12と、インペラ12の周縁12aから流出される流体が流れる流路を形成するディフューザ13とを備えて構成される。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an impeller and a diffuser showing an outline of a centrifugal pump. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the diffuser showing the configuration of the vane. FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the rotation axis of the impeller. In the present embodiment, a centrifugal pump is illustrated as an example of a centrifugal fluid machine, but it can be applied to a centrifugal compressor, a centrifugal blower, or the like. As shown in FIG. 1, the centrifugal pump 10 has an impeller (centrifugal impeller) 12 that rotates in a predetermined rotation direction (arrow R direction) around a rotation shaft 11, and a fluid that flows out from a peripheral edge 12 a of the impeller 12. And a diffuser 13 that forms a flowing flow path.

インペラ12は、回転軸11から周方向に広がるように形成されるハブ12bと、ハブ12bと対向して配置されるシュラウド12cと、これらハブ12b及びシュラウド12cの間に適宜な間隔で周方向に並んで形成される羽根12dとを備える。インペラ12は、回転軸11の軸方向を向いて開口する吸込口12eから吸い込んだ流体を羽根12dに沿って案内し、回転によって昇圧された流体を周縁12aから径方向に流出させる。   The impeller 12 includes a hub 12b formed so as to spread from the rotary shaft 11 in the circumferential direction, a shroud 12c disposed to face the hub 12b, and a circumferential space at an appropriate interval between the hub 12b and the shroud 12c. And 12d of blades formed side by side. The impeller 12 guides the fluid sucked from the suction port 12e that opens in the axial direction of the rotating shaft 11 along the blade 12d, and causes the fluid pressurized by the rotation to flow out from the peripheral edge 12a in the radial direction.

ディフューザ13は、図1に示すように、インペラ12の下流側に設けられると共に、対向するシュラウド側壁部21とハブ側壁部22とで形成された空間である。ここで、ディフューザ13を形成するシュラウド側壁部21とハブ側壁部22との間の距離をディフューザ13の高さhとし、これらシュラウド側壁部21及びハブ側壁部22の一方から他方へ延びる方向を高さ方向とする。ディフューザ13は、図2に示すように、これらシュラウド側壁部21とハブ側壁部22との間に、適宜な間隔で周方向に並んで配置される複数枚のベーン23を備えている。これらのベーン23は、それぞれ円弧状に形成されると共に、インペラ12の径方向外側に円形翼列状に配置される。   As shown in FIG. 1, the diffuser 13 is a space that is provided on the downstream side of the impeller 12 and that is formed by the shroud side wall 21 and the hub side wall 22 that face each other. Here, a distance between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22 forming the diffuser 13 is defined as a height h of the diffuser 13, and a direction extending from one of the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22 to the other is increased. The direction. As shown in FIG. 2, the diffuser 13 includes a plurality of vanes 23 that are arranged in the circumferential direction at appropriate intervals between the shroud side wall 21 and the hub side wall 22. These vanes 23 are each formed in a circular arc shape, and are arranged in a circular blade row on the radially outer side of the impeller 12.

また、ベーン23は、前縁部23aにおける中心線(キャンバ線)Pとインペラ12の周縁12aとの間に所定の角度(入口角β)をつけて配置されている。この入口角βは、例えば、定格回転速度で回転するインペラ12から定格流量で流出される流体の流れの角度(絶対流出角α)と一致させるなど、適宜な角度に設定することができる。ベーン23の形状や数についてはディフューザに関する公知技術を適用することができ、遠心ポンプ10に要求される性能等によって適宜設定されている。また、ベーン23は、インペラ12の周縁12aから径方向外側に向かって隣接するベーン23との間隔が広がるように配置される。これにより、シュラウド側壁部21、ハブ側壁部22及び隣接するベーン23,23で形成されるディフューザ13は、下流に向けて流路面積が増大するため、このディフューザ13を流れる流体の流速が減速されることにより、流体が有する運動エネルギが圧力エネルギに変換される。また、ベーン23は、円弧状に形成された外周面側が圧力面23bとなり、内周面側が負圧面23cとなる。   Further, the vane 23 is disposed with a predetermined angle (inlet angle β) between the center line (camber line) P at the front edge portion 23 a and the peripheral edge 12 a of the impeller 12. This inlet angle β can be set to an appropriate angle, for example, to coincide with the angle of the flow of fluid flowing out from the impeller 12 rotating at the rated rotational speed at the rated flow rate (absolute outflow angle α). Regarding the shape and number of the vanes 23, known techniques relating to the diffuser can be applied, and are appropriately set according to the performance required for the centrifugal pump 10. Further, the vanes 23 are arranged so that the distance from the adjacent vane 23 toward the radially outer side from the peripheral edge 12a of the impeller 12 increases. As a result, the flow passage area of the diffuser 13 formed by the shroud side wall portion 21, the hub side wall portion 22 and the adjacent vanes 23 and 23 increases toward the downstream side, so the flow velocity of the fluid flowing through the diffuser 13 is reduced. As a result, the kinetic energy of the fluid is converted into pressure energy. Further, the vane 23 has an arcuate outer peripheral surface side as a pressure surface 23b and an inner peripheral surface side as a negative pressure surface 23c.

ここで、回転するインペラ12の周縁12aから流出される流体は、図2に示すように、インペラ12から径方向外側に向かう速度成分(径方向速度成分Vr)と、周方向に沿った方向の速度成分(周方向速度成分Vs)とを有する。このため、流体は、これら径方向速度成分Vrと周方向速度成分Vsとが加算された方向の速度成分(絶対速度成分Vf)を有して周縁12aから流出する。本実施形態では、絶対速度成分Vfと周方向速度成分Vsがなす角をインペラ12の絶対流出角αとする。   Here, as shown in FIG. 2, the fluid flowing out from the peripheral edge 12a of the rotating impeller 12 has a velocity component (radial velocity component Vr) directed radially outward from the impeller 12, and a direction along the circumferential direction. Velocity component (circumferential velocity component Vs). For this reason, the fluid has a velocity component (absolute velocity component Vf) in the direction in which the radial velocity component Vr and the circumferential velocity component Vs are added, and flows out from the peripheral edge 12a. In the present embodiment, an angle formed by the absolute velocity component Vf and the circumferential velocity component Vs is defined as an absolute outflow angle α of the impeller 12.

ところで、インペラ12から流出される流体は、該インペラ12の形状などに起因して、インペラ12の高さ方向に変動する速度分布を有する傾向にある。この流体は、ディフューザ13に速度分布を持って該ディフューザ13に流入する。このため、ベーン23の前縁部23aにおいては、ベーン23(ディフューザ13)の高さ方向で径方向速度成分Vrが変動することにより、インペラ12から流出する流体の絶対流出角αが該高さ方向で異なる事態が生じる。   By the way, the fluid flowing out of the impeller 12 tends to have a velocity distribution that varies in the height direction of the impeller 12 due to the shape of the impeller 12 and the like. This fluid flows into the diffuser 13 with a velocity distribution in the diffuser 13. Therefore, at the front edge portion 23a of the vane 23, the radial velocity component Vr varies in the height direction of the vane 23 (diffuser 13), so that the absolute outflow angle α of the fluid flowing out of the impeller 12 is the height. A different situation occurs in each direction.

具体的には、図2に示すように、径方向速度成分Vrの大きさが第1径方向速度成分Vr1、周方向速度成分Vsの大きさが第1周方向速度成分Vs1の場合には、絶対流出角αは、第1絶対速度成分Vf1の大きさに対応する第1絶対流出角α1となる。一方、変動する速度分布によって、径方向速度成分Vrの大きさが上記第1径方向速度成分Vr1よりも大きな第2径方向速度成分Vr2、周方向速度成分Vsの大きさが第1周方向速度成分Vs1よりも小さな第2周方向速度成分Vs2である場合には、絶対流出角αは、第2絶対速度成分値Vf2に対応し、第1絶対流出角α1よりも大きい第2絶対流出角α2となる。   Specifically, as shown in FIG. 2, when the radial velocity component Vr is the first radial velocity component Vr1 and the circumferential velocity component Vs is the first circumferential velocity component Vs1, The absolute outflow angle α is the first absolute outflow angle α1 corresponding to the magnitude of the first absolute velocity component Vf1. On the other hand, due to the fluctuating speed distribution, the magnitude of the radial speed component Vr is larger than the first radial speed component Vr1, and the magnitude of the circumferential speed component Vs is the first circumferential speed component Vs. When the second circumferential velocity component Vs2 is smaller than the component Vs1, the absolute outflow angle α corresponds to the second absolute velocity component value Vf2, and is larger than the first absolute outflow angle α1. It becomes.

絶対流出角αがベーン23(ディフューザ13)の高さ方向で変化する場合として、例えば、(1)前縁部23aにおける両端部の流速(例えば、径方向速度成分Vr)が中央部の流速よりも大きい場合、(2)前縁部23aにおける中央部の流速(例えば、径方向速度成分Vr)が両端部の流速よりも大きい場合が想定される。上記した(1)、(2)のいずれの場合であっても、流速の大きい部分の絶対流出角α(第2絶対流出角α2)がベーン23の前縁部23aの入口角βよりも大きくなった場合、その部分では、ベーン23の圧力面23bに流体剥離を生じ易くなり、この剥離に起因して遠心ポンプ10の効率低下を生じる恐れがある。   As a case where the absolute outflow angle α changes in the height direction of the vane 23 (diffuser 13), for example, (1) the flow velocity (for example, the radial velocity component Vr) at both ends of the front edge portion 23a is larger than the flow velocity at the central portion. (2) It is assumed that the flow velocity at the central portion (for example, the radial velocity component Vr) at the front edge portion 23a is larger than the flow velocity at both ends. In both cases (1) and (2) described above, the absolute outflow angle α (second absolute outflow angle α2) of the portion where the flow velocity is large is larger than the entrance angle β of the front edge portion 23a of the vane 23. In that case, fluid separation is likely to occur on the pressure surface 23b of the vane 23, and the efficiency of the centrifugal pump 10 may be reduced due to the separation.

この問題を解決するために、本実施形態では、ベーン23の前縁部23aを曲面で形成すると共に、前縁部23aの曲率半径を上記高さ方向で変更している。まず、絶対流出角αが変化する一例として、前縁部23aにおける両端部の流速(例えば、径方向速度成分Vr)が中央部の流速よりも大きい場合について説明する。図3−1は、前縁部における両端部の曲率半径を中央部よりも大きく変化させた構成の一例を示す図である。この図3−1において、点線Qは前縁部23aの曲率円を示し、一点鎖線Sは、前縁部23aの曲率円の中心位置を示している。   In order to solve this problem, in the present embodiment, the front edge 23a of the vane 23 is formed with a curved surface, and the curvature radius of the front edge 23a is changed in the height direction. First, as an example in which the absolute outflow angle α changes, a case where the flow velocity (for example, the radial velocity component Vr) at both ends of the front edge portion 23a is larger than the flow velocity at the central portion will be described. FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a configuration in which the curvature radii at both ends of the front edge are changed to be larger than those at the center. In FIG. 3A, the dotted line Q indicates the curvature circle of the front edge portion 23a, and the alternate long and short dash line S indicates the center position of the curvature circle of the front edge portion 23a.

前縁部23aにおけるシュラウド側壁部21側及びハブ側壁部22側の両端部(大角度部)23a2の流速が、シュラウド側壁部21とハブ側壁部22との中央部23a1(中間部、小角度部)の流速よりも大きい場合には、ベーン23は、図3−1に示すように、前縁部23aの両端部23a2の曲率半径Rbが中央部23a1の曲率半径Raよりも大きく形成される。この構成によれば、中央部23a1での絶対流出角α(第1絶対流出角α1)は、前縁部23aの入口角β以下であり(絶対流出角αが小さい)、両端部23a2での絶対流出角α(第2絶対流出角α2)が前縁部23aの入口角βよりも大きい場合であっても、両端部23a2の曲率半径Rbを大径化することで、該両端部23a2を鈍頭とすることができる。このため、両端部23a2(大角度部)におけるベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができ、絶対流出角αの変動に対するロバスト性を高めることができる。従って、ディフューザ13内を剥離することなく流体を流通させることができるため、ディフューザ13で圧力回復が図られ、遠心ポンプ10での効率向上を図ることができる。   The flow velocity of both end portions (large angle portions) 23a2 on the shroud side wall portion 21 side and the hub side wall portion 22 side in the front edge portion 23a is the center portion 23a1 (intermediate portion, small angle portion) between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22. 3), the vane 23 is formed such that the radius of curvature Rb of both ends 23a2 of the front edge 23a is larger than the radius of curvature Ra of the central portion 23a1, as shown in FIG. 3-1. According to this configuration, the absolute outflow angle α (first absolute outflow angle α1) at the central portion 23a1 is equal to or smaller than the entrance angle β of the front edge portion 23a (the absolute outflow angle α is small), and the both ends 23a2 Even when the absolute outflow angle α (second absolute outflow angle α2) is larger than the entrance angle β of the front edge portion 23a, by increasing the curvature radius Rb of the both end portions 23a2, the both end portions 23a2 are formed. It can be blunt. For this reason, fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 at both ends 23a2 (large angle portion) can be suitably suppressed, and robustness against fluctuations in the absolute outflow angle α can be enhanced. Therefore, since the fluid can be circulated without peeling off the diffuser 13, the pressure recovery is achieved by the diffuser 13, and the efficiency of the centrifugal pump 10 can be improved.

また、図3−1では、前縁部23aは、両端部23a2の曲率半径Rbを中央部23a1の曲率半径Raよりも大きく形成されると共に、中央部23a1の曲率半径Raの値から両端部23a2の曲率半径Rbの値まで一定の割合で増加させている。この構成によれば、ベーン23の前縁部23aの形状を比較的容易に形成しつつ、ベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができる。   Further, in FIG. 3A, the front edge portion 23a is formed such that the curvature radius Rb of both end portions 23a2 is larger than the curvature radius Ra of the central portion 23a1, and both end portions 23a2 are determined from the value of the curvature radius Ra of the central portion 23a1. Is increased at a constant rate up to the value of the radius of curvature Rb. According to this configuration, it is possible to suitably suppress fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 while relatively easily forming the shape of the front edge portion 23a of the vane 23.

図3−1の構成では、前縁部23aは、中央部23a1の曲率半径Raの値から両端部23a2の曲率半径Rbの値まで一定の割合で増加させているが、曲率半径Rbおよび曲率半径RaがRb>Raの条件を満たしていれば、他の構成とすることもできる。図3−2,図3−3は、それぞれ、前縁部における両端部の曲率半径を中央部よりも大きく変化させた構成の他の例を示す図である。図3−2に示すように、前縁部23aは、中央部23a1の曲率半径Raの値から両端部23a2の曲率半径Rbの値まで段階的に増加させても良い。この構成では、ベーン23の前縁部23aの形状がより一層簡素化するために、ベーン23の製作工程の簡素化を実現できる。さらに、図3−3に示すように、前縁部23aは、中央部23a1の曲率半径Raの値から両端部23a2の曲率半径Rbの値まで連続的に変化する増加率で増加させても良い。この構成では、前縁部23aの曲率半径を細かく調整することができるため、流体の剥離を精度よく抑えることができる。   In the configuration of FIG. 3A, the front edge portion 23a is increased at a constant rate from the value of the curvature radius Ra of the central portion 23a1 to the value of the curvature radius Rb of both end portions 23a2, but the curvature radius Rb and the curvature radius are increased. If Ra satisfies the condition of Rb> Ra, another configuration can be adopted. FIGS. 3-2 and 3-3 are diagrams showing other examples of configurations in which the radii of curvature of both end portions at the front edge portion are changed larger than those at the center portion. As shown in FIG. 3-2, the front edge portion 23a may be increased stepwise from the value of the curvature radius Ra of the central portion 23a1 to the value of the curvature radius Rb of both end portions 23a2. In this configuration, since the shape of the front edge portion 23a of the vane 23 is further simplified, the manufacturing process of the vane 23 can be simplified. Further, as shown in FIG. 3C, the front edge portion 23a may be increased at an increasing rate that continuously changes from the value of the curvature radius Ra of the central portion 23a1 to the value of the curvature radius Rb of both end portions 23a2. . In this configuration, since the radius of curvature of the front edge portion 23a can be finely adjusted, fluid separation can be accurately suppressed.

図3−1〜図3−3の構成では、両端部23a2の曲率半径Rbを同一の値としているが、インペラ12から流出される流体の実際の速度分布に応じて、各端部23a2の曲率半径Rbをそれぞれ適宜変更しても良い。また、上記構成では、前縁部23aの両端部23a2ともに曲率半径を大きくしているが、インペラ12から流出される流体の実際の速度分布に応じて、少なくとも一方の端部23a2の曲率半径を大きくすれば良い。また、上記構成では、前縁部23aの曲率円を真円としたが、前縁部23aの曲率半径が変化するのであれば、楕円形状としても良い。   In the configurations of FIGS. 3-1 to 3-3, the curvature radii Rb of both ends 23a2 are set to the same value. However, the curvature of each end 23a2 depends on the actual velocity distribution of the fluid flowing out from the impeller 12. The radius Rb may be changed as appropriate. In the above configuration, the radius of curvature of both the end portions 23a2 of the front edge portion 23a is increased. However, the radius of curvature of at least one end portion 23a2 is set in accordance with the actual velocity distribution of the fluid flowing out from the impeller 12. Just make it bigger. Moreover, in the said structure, although the curvature circle of the front edge part 23a was made into the perfect circle, if the curvature radius of the front edge part 23a changes, it is good also as an ellipse shape.

また、上記構成では、図2に示すように、両端部23a2について、圧力面23b及び負圧面23cの両面ともに曲率半径を大径化していた。一方、絶対流出角αがベーン23の前縁部23aの入口角βよりも大きくなった場合、負圧面23cよりも圧力面23bで流体剥離が生じ易くなる。このため、図4に示すように、ベーン23の圧力面23b側のみ、曲率半径を大きくする構成としても良い。この構成によれば、ベーン23の圧力面23bでの流体剥離をより効果的に抑えることができる。   Further, in the above configuration, as shown in FIG. 2, the radius of curvature of both end portions 23a2 is increased on both the pressure surface 23b and the negative pressure surface 23c. On the other hand, when the absolute outflow angle α is larger than the inlet angle β of the leading edge 23a of the vane 23, fluid separation is more likely to occur at the pressure surface 23b than at the negative pressure surface 23c. For this reason, as shown in FIG. 4, only the pressure surface 23b side of the vane 23 is good also as a structure which enlarges a curvature radius. According to this configuration, fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 can be more effectively suppressed.

続いて、絶対流出角αが変化する一例として、前縁部23aにおける中央部23a1の流速(例えば、径方向速度成分Vr)が両端部23a2の流速よりも大きい場合について説明する。図5は、前縁部における中央部の曲率半径を両端部よりも大きく形成した場合のベーンの構成を示すディフューザの部分断面図であり、図6は、前縁部における中央部の曲率半径を両端部よりも大きく変化させた構成の一例を示す図である。この図6では、上記図3−1〜図3−3と同様に、点線Qは前縁部23aの曲率円を示し、一点鎖線Sは、前縁部23aの曲率円の中心位置を表している。   Subsequently, as an example in which the absolute outflow angle α changes, a case where the flow velocity (for example, the radial velocity component Vr) of the central portion 23a1 in the leading edge portion 23a is larger than the flow velocity of the both end portions 23a2 will be described. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the diffuser showing the configuration of the vane in the case where the radius of curvature of the central portion at the front edge portion is formed larger than both ends, and FIG. 6 shows the radius of curvature of the central portion at the front edge portion. It is a figure which shows an example of the structure changed more largely than both ends. In FIG. 6, similarly to FIGS. 3-1 to 3-3, the dotted line Q indicates the curvature circle of the front edge portion 23a, and the alternate long and short dash line S indicates the center position of the curvature circle of the front edge portion 23a. Yes.

前縁部23aにおけるシュラウド側壁部21とハブ側壁部22との中央部23a1(中間部、大角度部)の流速が、シュラウド側壁部21側及びハブ側壁部22側の両端部(小角度部)23a2の流速よりも大きい場合、ベーン23は、図5及び図6に示すように、中央部23a1の曲率半径Raが両端部23a2の曲率半径Rbよりも大きく形成される。この構成によれば、両端部23a2での絶対流出角α(第1絶対流出角α1)は、前縁部23aの入口角β以下であり(絶対流出角αが小さい)、中央部(大角度部)23a1での絶対流出角α(第2絶対流出角α2)が前縁部23aの入口角βよりも大きい場合であっても、中央部23a1の曲率半径Raを大径化することで、該中央部23a1を鈍頭とすることができる。このため、中央部(大角度部)23a1におけるベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができ、絶対流出角αの変動に対するロバスト性を高めることができる。従って、ディフューザ13内を剥離することなく流体を流通させることができるため、ディフューザ13で圧力回復が図られることにより、遠心ポンプ10での効率向上を図ることができる。   The flow velocity of the central portion 23a1 (intermediate portion, large angle portion) between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22 at the front edge portion 23a is the both end portions (small angle portion) on the shroud side wall portion 21 side and the hub side wall portion 22 side. When the flow velocity is higher than 23a2, the vane 23 is formed such that the radius of curvature Ra of the central portion 23a1 is larger than the radius of curvature Rb of both end portions 23a2, as shown in FIGS. According to this configuration, the absolute outflow angle α (first absolute outflow angle α1) at both ends 23a2 is equal to or smaller than the entrance angle β of the front edge portion 23a (the absolute outflow angle α is small), and the central portion (large angle). Portion) Even when the absolute outflow angle α (second absolute outflow angle α2) at 23a1 is larger than the entrance angle β of the front edge portion 23a, by increasing the radius of curvature Ra of the central portion 23a1, The central portion 23a1 can be blunt. For this reason, fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 in the central portion (large angle portion) 23a1 can be suitably suppressed, and robustness against fluctuations in the absolute outflow angle α can be improved. Therefore, since the fluid can be circulated without peeling the inside of the diffuser 13, the pressure recovery by the diffuser 13 can improve the efficiency of the centrifugal pump 10.

また、図6の構成では、両端部23a2の曲率半径Rbの値から中央部23a1の曲率半径Raの値まで一定の割合で増加させているが、上述したように、曲率半径Rbおよび曲率半径RaがRa>Rbの条件を満たしていれば、上記した図3−2,図3−3で説明したように、両端部23a2の曲率半径Rbの値から中央部23a1の曲率半径Raの値まで段階的に増加させても良いし、両端部23a2の曲率半径Rbの値から中央部23a1の曲率半径Raの値まで連続的に変化する増加率で増加させても良い。   In the configuration of FIG. 6, the radius of curvature Rb of both ends 23a2 is increased at a constant rate from the value of the radius of curvature Ra of the central portion 23a1, but as described above, the radius of curvature Rb and the radius of curvature Ra. If the condition of Ra> Rb is satisfied, as described with reference to FIGS. 3-2 and 3-3, steps are performed from the value of the curvature radius Rb of the both end portions 23a2 to the value of the curvature radius Ra of the central portion 23a1. Alternatively, it may be increased at a rate of increase that continuously changes from the value of the radius of curvature Rb of both ends 23a2 to the value of the radius of curvature Ra of the central portion 23a1.

さらに、両端部23a2の曲率半径Rbを同一の値とする必要はなく、インペラ12から流出される流体の実際の速度分布に応じて、曲率半径Rbを適宜変更しても良い。前縁部23aの曲率円を真円としたが、前縁部23aの曲率半径が変化するのであれば、楕円形状としても良い。さらに、上記した図4で説明したように、前縁部23aの中央部23a1について、ベーン23の圧力面23b側のみ、曲率半径を大きくする構成としても良い。   Furthermore, the curvature radius Rb of the both end portions 23a2 does not need to be the same value, and the curvature radius Rb may be appropriately changed according to the actual velocity distribution of the fluid flowing out from the impeller 12. Although the curvature circle of the front edge portion 23a is a perfect circle, it may be elliptical if the curvature radius of the front edge portion 23a changes. Furthermore, as described with reference to FIG. 4 described above, the radius of curvature of the central portion 23a1 of the front edge portion 23a may be increased only on the pressure surface 23b side of the vane 23.

以上、本実施形態によれば、インペラ12の下流側に設けられると共に、対向するシュラウド側壁部21及びハブ側壁部22の間に配置される複数のベーン23を備え、インペラ12から流出した流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するディフューザ13であって、ベーン23は、前縁部23aの少なくとも圧力面23b側の曲率半径を、シュラウド側壁部21からハブ側壁部22の間で変化させ、前縁部23aにおけるインペラ12の絶対流出角αの大きい両端部23a2の曲率半径Rbを、該絶対流出角αの小さい中央部23a1の曲率半径Raよりも大きく形成したため、両端部23a2を鈍頭とすることができる。このため、両端部23a2におけるベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができ、ディフューザ13で圧力回復が図られることにより、遠心ポンプ10での効率向上を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, a plurality of vanes 23 that are provided on the downstream side of the impeller 12 and are disposed between the opposed shroud side wall 21 and the hub side wall 22 are provided. The diffuser 13 converts kinetic energy into pressure energy, and the vane 23 changes the radius of curvature of at least the pressure surface 23b side of the front edge portion 23a between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22, Since the radius of curvature Rb of both ends 23a2 of the impeller 12 having a large absolute outflow angle α in the portion 23a is larger than the radius of curvature Ra of the central portion 23a1 having a small absolute outflow angle α, both ends 23a2 are blunted. Can do. For this reason, fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 at both end portions 23a2 can be suitably suppressed, and the pressure recovery by the diffuser 13 can improve the efficiency of the centrifugal pump 10.

また、本実施形態によれば、ベーン23は、前縁部23aの少なくとも圧力面23b側の曲率半径を、シュラウド側壁部21からハブ側壁部22の間で変化させ、前縁部23aにおけるインペラ12の絶対流出角αの大きい中央部23a1の曲率半径Raを、該絶対流出角αの小さい両端部23a2の曲率半径Rbよりも大きく形成したため、中央部23a1を鈍頭とすることができる。このため、中央部23a1におけるベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができ、ディフューザ13で圧力回復が図られることにより、遠心ポンプ10での効率向上を図ることができる。   Further, according to the present embodiment, the vane 23 changes the radius of curvature of at least the pressure surface 23b side of the front edge portion 23a between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22, and the impeller 12 at the front edge portion 23a. Since the curvature radius Ra of the central portion 23a1 having a large absolute outflow angle α is larger than the curvature radius Rb of both end portions 23a2 having a small absolute outflow angle α, the central portion 23a1 can be blunted. For this reason, fluid separation at the pressure surface 23b of the vane 23 in the central portion 23a1 can be suitably suppressed, and the pressure recovery by the diffuser 13 can improve the efficiency of the centrifugal pump 10.

また、本実施形態によれば、前縁部23aは、小角度部としての中央部23a1(または端部23a2)での曲率半径Ra(Rb)の値から大角度部としての端部23a2(または中央部23a1)での曲率半径Rb(Ra)の値まで一定の割合で増加するため、ベーン23の前縁部23aの形状を比較的容易に形成しつつ、ベーン23の圧力面23bでの流体剥離を好適に抑えることができる。   In addition, according to the present embodiment, the front edge portion 23a is changed from the value of the curvature radius Ra (Rb) at the center portion 23a1 (or end portion 23a2) as a small angle portion to the end portion 23a2 (or as a large angle portion). Since it increases at a constant rate up to the value of the radius of curvature Rb (Ra) at the central portion 23a1), the fluid at the pressure surface 23b of the vane 23 can be formed relatively easily while the shape of the front edge portion 23a of the vane 23 is formed relatively easily. Peeling can be suitably suppressed.

また、本実施形態によれば、前縁部23aは、小角度部としての中央部23a1(または端部23a2)での曲率半径Ra(Rb)の値から大角度部としての端部23a2(または中央部23a1)での曲率半径Rb(Ra)の値まで段階的に増加するため、ベーン23の前縁部23aの形状がより一層簡素化するために、ベーン23の製作工程の簡素化を実現できる。   In addition, according to the present embodiment, the front edge portion 23a is changed from the value of the curvature radius Ra (Rb) at the center portion 23a1 (or end portion 23a2) as a small angle portion to the end portion 23a2 (or as a large angle portion). Since the radius of curvature Rb (Ra) at the central portion 23a1) increases stepwise, the shape of the front edge portion 23a of the vane 23 is further simplified, thereby simplifying the manufacturing process of the vane 23. it can.

また、本実施形態によれば、前縁部23aは、小角度部としての中央部23a1(または端部23a2)での曲率半径Ra(Rb)の値から大角度部としての端部23a2(または中央部23a1)での曲率半径Rb(Ra)の値まで連続的に変化する増加率で増加するため、前縁部23aの曲率半径を細かく調整することができ、流体の剥離を精度よく抑えることができる。   In addition, according to the present embodiment, the front edge portion 23a is changed from the value of the curvature radius Ra (Rb) at the center portion 23a1 (or end portion 23a2) as a small angle portion to the end portion 23a2 (or as a large angle portion). Since it increases at an increasing rate that continuously changes to the value of the radius of curvature Rb (Ra) at the central portion 23a1), the radius of curvature of the leading edge portion 23a can be finely adjusted, and fluid separation can be suppressed with high precision. Can do.

以上、上記した実施形態では、ベーン23の前縁部23aは、インペラ12の周縁12aから等距離となるように形成された形態について説明したが、これに限るものではない。図7は、変形例に係るベーンの構成を示すディフューザの部分断面図である。ディフューザ113は、図7に示すように、シュラウド側壁部21とハブ側壁部22との間に配置されるベーン123を備え、このベーン123は、前縁部123aにおける両端部123a2の曲率半径Rbが中央部123a1の曲率半径Raよりも大きく形成されている。   As mentioned above, although the front edge part 23a of the vane 23 demonstrated the form formed so that it might become equidistant from the peripheral edge 12a of the impeller 12 in above-described embodiment, it does not restrict to this. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a diffuser showing a configuration of a vane according to a modification. As shown in FIG. 7, the diffuser 113 includes a vane 123 disposed between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22, and the vane 123 has a curvature radius Rb of both end portions 123a2 of the front edge portion 123a. It is formed larger than the radius of curvature Ra of the central portion 123a1.

さらに、ベーン123の前縁部123aは、大径である両端部123a2を中央部123a1よりもインペラ12の周縁12aから離間させている。具体的には、両端部123a2とインペラ12の周縁12aとの距離Lbは、中央部123a1とインペラ12の周縁12aとの距離Laよりも大きい。この構成では、大径である両端部(大角度部)123a2を、小径の中央部(小角度部)123a1よりもインペラ12の周縁12aから離間させることで、両端部123a2とインペラ12との干渉を弱め、振動の低減を図ることができる。   Further, the front edge portion 123a of the vane 123 has both end portions 123a2 having a large diameter separated from the peripheral edge 12a of the impeller 12 rather than the central portion 123a1. Specifically, a distance Lb between both end portions 123a2 and the peripheral edge 12a of the impeller 12 is larger than a distance La between the central portion 123a1 and the peripheral edge 12a of the impeller 12. In this configuration, both end portions (large angle portion) 123a2 having a large diameter are separated from the peripheral edge 12a of the impeller 12 rather than the central portion (small angle portion) 123a1 having a small diameter, whereby interference between the both end portions 123a2 and the impeller 12 occurs. The vibration can be reduced.

上記した図7の構成では、前縁部123aは、中央部123a1の曲率半径Raの値から両端部123a2の曲率半径Rbの値まで連続的に変化する増加率で増加させているが、図3−1及び図3−2で示したように、中央部123a1の曲率半径Raの値から両端部123a2の曲率半径Rbの値まで一定の割合で増加させも良いし、中央部123a1の曲率半径Raの値から両端部123a2の曲率半径Rbの値まで段階的に増加させても良い。また、上記した図7の構成では、両端部123a2を中央部123a1よりもインペラ12の周縁12aから離間させているが、曲率半径が大きい部分が中央部であれば、この中央部を両端部よりもインペラ12の周縁12aから離間させても良い。   In the configuration of FIG. 7 described above, the front edge portion 123a is increased at an increasing rate that continuously changes from the value of the curvature radius Ra of the central portion 123a1 to the value of the curvature radius Rb of both end portions 123a2. -1 and FIG. 3-2, it may be increased at a constant rate from the value of the curvature radius Ra of the central portion 123a1 to the value of the curvature radius Rb of both end portions 123a2, or the curvature radius Ra of the central portion 123a1. The value may be increased step by step from the value of 2 to the value of the radius of curvature Rb of both ends 123a2. Further, in the configuration of FIG. 7 described above, both end portions 123a2 are separated from the peripheral edge 12a of the impeller 12 rather than the central portion 123a1, but if the portion having a larger radius of curvature is the central portion, this central portion is more than the both end portions. Alternatively, the impeller 12 may be separated from the peripheral edge 12a.

また、上記した実施形態では、前縁部23aの曲率半径をシュラウド側壁部21からハブ側壁部22の間で変化させる一例として、インペラ12の絶対流出角αの大きい部分の曲率半径を、該絶対流出角αの小さい部分の曲率半径よりも大きく形成した構成を説明したが、これに限るものではなく、絶対流出角αの小さな部分の曲率半径を、絶対流出角αの大きな部分の曲率半径を小さくする構成としても良い。   In the above-described embodiment, as an example of changing the curvature radius of the front edge portion 23a between the shroud side wall portion 21 and the hub side wall portion 22, the curvature radius of the portion where the absolute outflow angle α of the impeller 12 is large is the absolute radius. The configuration in which the radius of curvature of the portion where the outflow angle α is small is larger than the curvature radius of the portion where the outflow angle α is small has been described, but the present invention is not limited to this, and the radius of curvature of the portion where the absolute outflow angle α is small It is good also as a structure made small.

10 遠心ポンプ(遠心式流体機械)
11 回転軸
12 インペラ
12a 周縁
12b ハブ
12c シュラウド
12d 羽根
12e 吸込口
13、113 ディフューザ
21 シュラウド側壁部
22 ハブ側壁部
23、123 ベーン
23a、123a 前縁部
23b 圧力面
23c 負圧面
23a1 中央部(中間部、小角度部、大角度部)
23a2 端部(大角度部、小角度部)
Ra、Rb 曲率半径
α 絶対流出角
10 Centrifugal pump (centrifugal fluid machine)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rotating shaft 12 Impeller 12a Periphery 12b Hub 12c Shroud 12d Blade 12e Suction port 13, 113 Diffuser 21 Shroud side wall part 22 Hub side wall part 23, 123 Vane 23a, 123a Front edge part 23b Pressure surface 23c Negative pressure surface 23a1 Central part (intermediate part) , Small angle part, large angle part)
23a2 end (large angle part, small angle part)
Ra, Rb Curvature radius α Absolute outflow angle

Claims (10)

インペラの下流側に設けられると共に、対向するシュラウド側壁部及びハブ側壁部の間に配置される複数のベーンを備え、前記インペラから流出した流体の運動エネルギを圧力エネルギに変換するディフューザであって、
前記ベーンは、前縁部の少なくとも圧力面側の曲率半径の値を、前記シュラウド側壁部から前記ハブ側壁部の間で変化させたことを特徴とするディフューザ。
A diffuser that is provided on the downstream side of the impeller and includes a plurality of vanes disposed between the shroud side wall and the hub side wall facing each other, and converts the kinetic energy of the fluid flowing out of the impeller into pressure energy,
The diffuser according to claim 1, wherein the vane has a value of a radius of curvature at least on a pressure surface side of a front edge portion changed between the shroud side wall portion and the hub side wall portion.
前記曲率半径の値は、前記前縁部における前記インペラの絶対流出角に応じて変化することを特徴とする請求項1に記載のディフューザ。   The diffuser according to claim 1, wherein the value of the radius of curvature changes according to an absolute outflow angle of the impeller at the front edge. 前記インペラの前記絶対流出角の大きい大角度部の前記曲率半径の値を、該絶対流出角の小さい小角度部の前記曲率半径の値よりも大きく形成したことを特徴とする請求項1または2に記載のディフューザ。   The value of the curvature radius of the large angle portion of the impeller having a large absolute outflow angle is formed to be larger than the value of the curvature radius of the small angle portion of the small absolute outflow angle. Diffuser as described in 前記大角度部は、前記前縁部における前記シュラウド側壁部及び前記ハブ側壁部の少なくとも一方側の端部であり、前記小角度部は、前記前縁部における前記シュラウド側壁部と前記ハブ側壁部との中間部であることを特徴とする請求項3に記載のディフューザ。   The large angle portion is an end portion on at least one side of the shroud side wall portion and the hub side wall portion in the front edge portion, and the small angle portion is the shroud side wall portion and the hub side wall portion in the front edge portion. The diffuser according to claim 3, wherein the diffuser is an intermediate portion. 前記大角度部は、前記前縁部における前記シュラウド側壁部と前記ハブ側壁部との中間部であり、前記小角度部は、前記前縁部における前記シュラウド側壁部及び前記ハブ側壁部の少なくとも一方側の端部であることを特徴とする請求項3に記載のディフューザ。   The large angle part is an intermediate part between the shroud side wall part and the hub side wall part at the front edge part, and the small angle part is at least one of the shroud side wall part and the hub side wall part at the front edge part. The diffuser according to claim 3, wherein the diffuser is a side end. 前記前縁部は、前記小角度部での前記曲率半径の値から前記大角度部での前記曲率半径の値まで一定の割合で増加することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のディフューザ。   6. The front edge portion increases at a constant rate from the value of the radius of curvature at the small angle portion to the value of the radius of curvature at the large angle portion. The diffuser according to the item. 前記前縁部は、前記小角度部での前記曲率半径の値から前記大角度部での前記曲率半径の値まで段階的に増加することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のディフューザ。   The said front edge part increases in steps from the value of the said radius of curvature in the said small angle part to the value of the said radius of curvature in the said large angle part. Diffuser as described in 前記前縁部は、前記小角度部での前記曲率半径の値から前記大角度部での前記曲率半径の値まで連続的に変化する増加率で増加することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のディフューザ。   6. The front edge portion increases at an increasing rate that continuously changes from the value of the radius of curvature at the small angle portion to the value of the radius of curvature at the large angle portion. The diffuser of any one of these. 前記前縁部は、前記大角度部を前記小角度部よりも、前記インペラの周縁から離間させた形状としたことを特徴とする請求項3から8のいずれか1項に記載のディフューザ。   The diffuser according to any one of claims 3 to 8, wherein the front edge portion has a shape in which the large angle portion is separated from the periphery of the impeller rather than the small angle portion. 請求項1から9のいずれか1項に記載のディフューザを備えることを特徴とする遠心式流体機械。   A centrifugal fluid machine comprising the diffuser according to any one of claims 1 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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