JP3160486B2 - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、遠心圧縮機の小形軽
量化を図るための手段であって、吸込み静止流路及び吐
出し静止流路の断面形状の改良に関するものである。
量化を図るための手段であって、吸込み静止流路及び吐
出し静止流路の断面形状の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の遠心圧縮機の縦断面図であ
る。インペラ１が固着された回転軸６はケーシング７に
回転自由に支承されている。ケーシング７にはインペラ
１の回転空間とこれに接続する吸込み静止流路２及び吐
出し静止流路３が形成され、吸込み静止流路２には吸込
み口４が接続形成され、吐出し静止流路３には吐出し口
５が接続形成されている。図示しない回転駆動機により
回転軸６及びインペラ１が回転駆動されると、空気，各
種ガス，蒸気等の流体は、吸込み口４から吸込み静止流
路２を経てインペラ１に吸い込まれ、インペラ１の回転
エネルギーにより圧縮され、吐出し静止流路３を経て吐
出し口５から吐き出される。
る。インペラ１が固着された回転軸６はケーシング７に
回転自由に支承されている。ケーシング７にはインペラ
１の回転空間とこれに接続する吸込み静止流路２及び吐
出し静止流路３が形成され、吸込み静止流路２には吸込
み口４が接続形成され、吐出し静止流路３には吐出し口
５が接続形成されている。図示しない回転駆動機により
回転軸６及びインペラ１が回転駆動されると、空気，各
種ガス，蒸気等の流体は、吸込み口４から吸込み静止流
路２を経てインペラ１に吸い込まれ、インペラ１の回転
エネルギーにより圧縮され、吐出し静止流路３を経て吐
出し口５から吐き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の遠心圧縮機は上
記のようであるが、図２に示すように、吸込み静止流路
２の外径の外側に吐出し静止流路３を形成しているの
で、外径が大きく、重量も相応に大きい。遠心圧縮機の
小形軽量化を図るには、外径及び長さをできるだけ小さ
くすればよい。しかし、流路の断面積を小さくすること
は、流体が通過するときの摩擦損失が増加して遠心圧縮
機の性能，効率を悪化させるので、流路の断面積は所要
の大きさを確保する必要がある。また、吸込み静止流路
２と吐出し静止流路３とを軸方向に並べて配置すれば、
外径は小さくなるが、軸方向の寸法が長くなり、軸振動
等の問題に対して不利となるというような課題があっ
た。
記のようであるが、図２に示すように、吸込み静止流路
２の外径の外側に吐出し静止流路３を形成しているの
で、外径が大きく、重量も相応に大きい。遠心圧縮機の
小形軽量化を図るには、外径及び長さをできるだけ小さ
くすればよい。しかし、流路の断面積を小さくすること
は、流体が通過するときの摩擦損失が増加して遠心圧縮
機の性能，効率を悪化させるので、流路の断面積は所要
の大きさを確保する必要がある。また、吸込み静止流路
２と吐出し静止流路３とを軸方向に並べて配置すれば、
外径は小さくなるが、軸方向の寸法が長くなり、軸振動
等の問題に対して不利となるというような課題があっ
た。
【０００４】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、遠心圧縮機の性能，効率を悪化させること
なく、小形軽量化を図ることを目的とする。
れたもので、遠心圧縮機の性能，効率を悪化させること
なく、小形軽量化を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、インペラが固着された回転軸を回転自在に支承した
ケーシングを備え、このケーシングにはインペラが回転
する空間と、インペラの吸込み側に接続する吸込み静止
流路と、インペラの吐出し側に接続する吐出し静止流路
とを有し、回転軸中心線を含む任意の平面で切断した軸
心線断面において一方の前記静止流路の断面積の大きい
部分と他方の静止流路の断面積の小さい部分とを組み合
わせて配置するように形成し、前記両静止流路の断面積
の合計値がいずれの方向の前記軸心線断面においても一
定になるように形成したことを特徴としている。請求項
２に記載の発明は、インペラが固着された回転軸を回転
自在に支承したケーシングを備え、このケーシングには
インペラが回転する空間と、インペラの吸込み側に接続
する吸込み静止流路と、インペラの吐出し側に接続する
吐出し静止流路とを有し、回転軸中心線を含む任意の平
面で切断した軸心線断面において一方の前記静止流路の
断面積の大きい部分と他方の静止流路の断面積の小さい
部分とを組み合わせて配置するように形成し、前記両静
止流路の断面積の合計値がいずれの方向の前記軸心線断
面においても一定になるように形成し、ケーシングの外
径が最小になるように前記各静止流路の断面形状を形成
したことを特徴としている。
は、インペラが固着された回転軸を回転自在に支承した
ケーシングを備え、このケーシングにはインペラが回転
する空間と、インペラの吸込み側に接続する吸込み静止
流路と、インペラの吐出し側に接続する吐出し静止流路
とを有し、回転軸中心線を含む任意の平面で切断した軸
心線断面において一方の前記静止流路の断面積の大きい
部分と他方の静止流路の断面積の小さい部分とを組み合
わせて配置するように形成し、前記両静止流路の断面積
の合計値がいずれの方向の前記軸心線断面においても一
定になるように形成したことを特徴としている。請求項
２に記載の発明は、インペラが固着された回転軸を回転
自在に支承したケーシングを備え、このケーシングには
インペラが回転する空間と、インペラの吸込み側に接続
する吸込み静止流路と、インペラの吐出し側に接続する
吐出し静止流路とを有し、回転軸中心線を含む任意の平
面で切断した軸心線断面において一方の前記静止流路の
断面積の大きい部分と他方の静止流路の断面積の小さい
部分とを組み合わせて配置するように形成し、前記両静
止流路の断面積の合計値がいずれの方向の前記軸心線断
面においても一定になるように形成し、ケーシングの外
径が最小になるように前記各静止流路の断面形状を形成
したことを特徴としている。
【０００６】
【作用】この発明における遠心圧縮機においては、回転
軸中心線を含む任意の平面で切断した軸心線断面におい
て一方の前記静止流路の断面積の大きい部分と他方の静
止流路の断面積の小さい部分とを組み合わせて配置する
ように形成し、前記両静止流路の断面積の合計値がいず
れの方向の前記軸心線断面においても一定になるように
形成したので、両静止流路の断面積の合計値を平均化し
てコンパクトにまとめることができ、この遠心圧縮機の
外径を最小限にして小形軽量にすることができる。
軸中心線を含む任意の平面で切断した軸心線断面におい
て一方の前記静止流路の断面積の大きい部分と他方の静
止流路の断面積の小さい部分とを組み合わせて配置する
ように形成し、前記両静止流路の断面積の合計値がいず
れの方向の前記軸心線断面においても一定になるように
形成したので、両静止流路の断面積の合計値を平均化し
てコンパクトにまとめることができ、この遠心圧縮機の
外径を最小限にして小形軽量にすることができる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１はインペラ、２は吸込み静止流
路、３は吐出し静止流路、４は吸込み口、５は吐出し
口、６は回転軸、７はケーシングである。インペラ１は
回転軸６に固着されており、回転軸６はケーシング７に
回転自由に支承されている。ケーシング７には、インペ
ラ１が回転する空間と、インペラ１の吸込み側に接続す
る吸込み静止流路２と、この吸込み静止流路２に接続す
る吸込み口４と、インペラ１の吐出し側に接続する吐出
し静止流路３と、この吐出し静止流路３に接続する吐出
し口５とが形成されている。回転軸６は図示しない回転
駆動機に連結されている。
する。図１において、１はインペラ、２は吸込み静止流
路、３は吐出し静止流路、４は吸込み口、５は吐出し
口、６は回転軸、７はケーシングである。インペラ１は
回転軸６に固着されており、回転軸６はケーシング７に
回転自由に支承されている。ケーシング７には、インペ
ラ１が回転する空間と、インペラ１の吸込み側に接続す
る吸込み静止流路２と、この吸込み静止流路２に接続す
る吸込み口４と、インペラ１の吐出し側に接続する吐出
し静止流路３と、この吐出し静止流路３に接続する吐出
し口５とが形成されている。回転軸６は図示しない回転
駆動機に連結されている。
【０００８】図１に示すように、吸込み口４から入った
流体は、吸込み静止流路２からインペラ１の吸込み側か
ら吸い込まれ、インペラ１の吐出し側から吐き出されて
静止流路３を経て吐出し口５に吐き出されるので、吸込
み静止流路２及び吐出し静止流路３内の流量は、回転軸
６の軸心線のまわりの角度位置によって各々次第に異な
るので、吸込み静止流路２及び吐出し静止流路３の各流
路断面積は、その各角度位置における各流量に対応する
ように変化させてそれぞれ形成されている。
流体は、吸込み静止流路２からインペラ１の吸込み側か
ら吸い込まれ、インペラ１の吐出し側から吐き出されて
静止流路３を経て吐出し口５に吐き出されるので、吸込
み静止流路２及び吐出し静止流路３内の流量は、回転軸
６の軸心線のまわりの角度位置によって各々次第に異な
るので、吸込み静止流路２及び吐出し静止流路３の各流
路断面積は、その各角度位置における各流量に対応する
ように変化させてそれぞれ形成されている。
【０００９】図１に示すこの発明の一実施例による遠心
圧縮機においては、例えば図１（Ｃ）の右半分に示すよ
うに、大きな断面積の吸込み静止流路２ａには小さな断
面積の吐出し静止流路３ａを組み合わせ、図１（Ｃ）の
左半分に示すように、小さな断面積の吸込み静止流路２
ｂには大きな断面積の吐出し静止流路３ｂを組み合わせ
て配置するように形成されている。
圧縮機においては、例えば図１（Ｃ）の右半分に示すよ
うに、大きな断面積の吸込み静止流路２ａには小さな断
面積の吐出し静止流路３ａを組み合わせ、図１（Ｃ）の
左半分に示すように、小さな断面積の吸込み静止流路２
ｂには大きな断面積の吐出し静止流路３ｂを組み合わせ
て配置するように形成されている。
【００１０】そして、右半分の両静止流路の合計断面積
と左半分の両静止流路の合計断面積とが等しい値になる
ように形成されている。図１（Ｄ）においても、図の上
半分では、小さな断面積の吸込み静止流路２ｃと大きな
断面積の吐出し静止流路３ｃとを組み合わせて配置し、
図の下半分では、大きな断面積の吸込み静止流路２ｄと
小さな断面積の吐出し静止流路３ｄとを組み合わせて配
置し、合計断面積が両者等しい値になるように形成され
ている。すなわち、この遠心圧縮機の回転軸中心線を含
む任意の平面で切断した軸心線断面において、吸込み静
止流路２の断面積と吐出し静止流路３の断面積との合計
断面積の値は一定の値になるように形成されている。
と左半分の両静止流路の合計断面積とが等しい値になる
ように形成されている。図１（Ｄ）においても、図の上
半分では、小さな断面積の吸込み静止流路２ｃと大きな
断面積の吐出し静止流路３ｃとを組み合わせて配置し、
図の下半分では、大きな断面積の吸込み静止流路２ｄと
小さな断面積の吐出し静止流路３ｄとを組み合わせて配
置し、合計断面積が両者等しい値になるように形成され
ている。すなわち、この遠心圧縮機の回転軸中心線を含
む任意の平面で切断した軸心線断面において、吸込み静
止流路２の断面積と吐出し静止流路３の断面積との合計
断面積の値は一定の値になるように形成されている。
【００１１】また、図１に示すように、吸込み静止流路
２及び吐出し静止流路３の断面形状は、この遠心圧縮機
の軸心線を中心にしてインペラ１の周囲をなるべく無駄
なくコンパクトに利用して流路を形成して、ケーシング
７の外径及び軸方向長さをなるべく小さくするように形
成されている。なお、流路の断面形状は円形にすれば最
小の流体摩擦損失となるが、図１（Ｃ）又は（Ｄ）に示
すような形状としても流体摩擦損失はそれほど増加する
ことはないので、このような断面形状に形成することに
よって、ケーシング７の肉厚の無駄に厚い箇所が少なく
なり、遠心圧縮機の重量が軽くなる。なお、遠心圧縮機
の形状，重量の大きさは外径の２乗と軸方向長さとの積
にほぼ比例するので、外径を小さくすれば効果が大き
い。
２及び吐出し静止流路３の断面形状は、この遠心圧縮機
の軸心線を中心にしてインペラ１の周囲をなるべく無駄
なくコンパクトに利用して流路を形成して、ケーシング
７の外径及び軸方向長さをなるべく小さくするように形
成されている。なお、流路の断面形状は円形にすれば最
小の流体摩擦損失となるが、図１（Ｃ）又は（Ｄ）に示
すような形状としても流体摩擦損失はそれほど増加する
ことはないので、このような断面形状に形成することに
よって、ケーシング７の肉厚の無駄に厚い箇所が少なく
なり、遠心圧縮機の重量が軽くなる。なお、遠心圧縮機
の形状，重量の大きさは外径の２乗と軸方向長さとの積
にほぼ比例するので、外径を小さくすれば効果が大き
い。
【００１２】次に、図１に示す実施例の動作について説
明する。図示しない回転駆動機により回転軸６及びイン
ペラ１が回転駆動されると、空気，各種ガス，蒸気等の
圧縮性流体は、吸込み口４から吸込み静止流路２を経て
インペラ１に吸い込まれ、インペラ１の回転エネルギー
により圧縮され、高圧になった流体は吐出し静止流路３
を経て吐出し口５から吐き出される。
明する。図示しない回転駆動機により回転軸６及びイン
ペラ１が回転駆動されると、空気，各種ガス，蒸気等の
圧縮性流体は、吸込み口４から吸込み静止流路２を経て
インペラ１に吸い込まれ、インペラ１の回転エネルギー
により圧縮され、高圧になった流体は吐出し静止流路３
を経て吐出し口５から吐き出される。
【００１３】吸込み静止流路２及び吐出し静止流路３の
流量は、回転軸６の中心線のまわりの角度位置によって
異なり、例えば、図１（Ｃ）に示すように、右の吸込み
静止流路２ａは大きな断面積に形成されて大流量が流
れ、左の吸込み静止流路２ｂは小さな断面積に形成され
て小流量が流れ、右の吐出し静止流路３ａは小さな断面
積に形成されて小流量が流れ、左の吐出し静止流路３ｂ
は大きな断面積に形成されて大流量が流れる。
流量は、回転軸６の中心線のまわりの角度位置によって
異なり、例えば、図１（Ｃ）に示すように、右の吸込み
静止流路２ａは大きな断面積に形成されて大流量が流
れ、左の吸込み静止流路２ｂは小さな断面積に形成され
て小流量が流れ、右の吐出し静止流路３ａは小さな断面
積に形成されて小流量が流れ、左の吐出し静止流路３ｂ
は大きな断面積に形成されて大流量が流れる。
【００１４】また、例えば図１（Ｃ）において、右側の
吸込み静止流路２ａと吐出し静止流路３ａとの合計断面
積は、左側の吸込み静止流路２ｂと吐出し静止流路３ｂ
との合計断面積に等しく形成されているので、この所要
断面積を収容するために、ケーシング７は左右同等の容
積すなわち左右同等の外径とすればよい。回転軸６の中
心線を含む他の軸心線断面においても、吸込み静止流路
２と吐出し静止流路３との合計断面積は同等に形成さ
れ、軸心線のまわり全周にわたって一定となっているの
で、最小限の外径のケーシング７の中に無駄なく吸込み
静止流路２及び吐出し静止流路３を形成することがで
き、過不足なく所要の流体を流すことができる。
吸込み静止流路２ａと吐出し静止流路３ａとの合計断面
積は、左側の吸込み静止流路２ｂと吐出し静止流路３ｂ
との合計断面積に等しく形成されているので、この所要
断面積を収容するために、ケーシング７は左右同等の容
積すなわち左右同等の外径とすればよい。回転軸６の中
心線を含む他の軸心線断面においても、吸込み静止流路
２と吐出し静止流路３との合計断面積は同等に形成さ
れ、軸心線のまわり全周にわたって一定となっているの
で、最小限の外径のケーシング７の中に無駄なく吸込み
静止流路２及び吐出し静止流路３を形成することがで
き、過不足なく所要の流体を流すことができる。
【００１５】また、図１に示すように、吸込み静止流路
２及び吐出し静止流路３の断面形状は、周囲線が長くな
って流体の流れ摩擦損失が大きくならない限り自由に決
定することができるので、前述のように、最小限の外径
のケーシング７の中に吸込み静止流路２及び吐出し静止
流路３の断面形状を按配して無駄なく収容されているの
で、この遠心圧縮機を小形軽量化することができる。な
お、図１に示す実施例の試設計によれば、従来のものよ
り２０％以上の小形軽量化が可能となった。
２及び吐出し静止流路３の断面形状は、周囲線が長くな
って流体の流れ摩擦損失が大きくならない限り自由に決
定することができるので、前述のように、最小限の外径
のケーシング７の中に吸込み静止流路２及び吐出し静止
流路３の断面形状を按配して無駄なく収容されているの
で、この遠心圧縮機を小形軽量化することができる。な
お、図１に示す実施例の試設計によれば、従来のものよ
り２０％以上の小形軽量化が可能となった。
【００１６】なお、図１は単段の遠心圧縮機を示した
が、吐出し静止流路３を次の段の吸込み静止流路２に接
続して多段遠心圧縮機を構成した場合でも、この発明の
構成を適用することができる。また、吸込み口４及び吐
出し口５の方向は下向きの他、上向き，横向き等として
もよい。また、以上の説明は圧縮性流体を扱う遠心圧縮
機について説明したが、液体を扱う遠心ポンプについて
も適宜設計変更して適用することができる。
が、吐出し静止流路３を次の段の吸込み静止流路２に接
続して多段遠心圧縮機を構成した場合でも、この発明の
構成を適用することができる。また、吸込み口４及び吐
出し口５の方向は下向きの他、上向き，横向き等として
もよい。また、以上の説明は圧縮性流体を扱う遠心圧縮
機について説明したが、液体を扱う遠心ポンプについて
も適宜設計変更して適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、任意
の軸心線断面において両静止流路の断面積の大きい部分
と小さい部分とを組み合わせて配置したので、最小限の
外径のケーシング内に無駄なく流路を形成することがで
き、性能効率を悪化させることなく小形軽量の遠心圧縮
機が得られる。
の軸心線断面において両静止流路の断面積の大きい部分
と小さい部分とを組み合わせて配置したので、最小限の
外径のケーシング内に無駄なく流路を形成することがで
き、性能効率を悪化させることなく小形軽量の遠心圧縮
機が得られる。
【図１】この発明の一実施例による遠心圧縮機を示し、
（Ａ）は吐出し側の箇所の横断面図、（Ｂ）は吸込み側
の箇所の横断面図、（Ｃ）は水平断面図、（Ｄ）は縦断
面図である。
（Ａ）は吐出し側の箇所の横断面図、（Ｂ）は吸込み側
の箇所の横断面図、（Ｃ）は水平断面図、（Ｄ）は縦断
面図である。
【図２】従来の遠心圧縮機の縦断面図である。
１：インペラ、 ２：吸込み静止流路、３：吐出し静止
流路、 ４：吸込み口、５：吐出し口、 ６：回転軸、
７：ケーシング。
流路、 ４：吸込み口、５：吐出し口、 ６：回転軸、
７：ケーシング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 17/10 F04D 17/12 F04D 17/08 F04D 29/28 F04D 29/44
Claims (2)
- 【請求項１】 インペラが固着された回転軸を回転自在
に支承したケーシングを備え、このケーシングはインペ
ラが回転する空間と、インペラの吸込み側に接続する吸
込み静止流路と、インペラの吐出し側に接続する吐出し
静止流路とを有し、回転軸中心線を含む任意の平面で切
断した軸心線断面において一方の前記静止流路の断面積
の大きい部分と他方の静止流路の断面積の小さい部分と
を組み合わせて配置するように形成し、前記両静止流路
の断面積の合計値がいずれの方向の前記軸心線断面にお
いても一定になるように形成したことを特徴とする遠心
圧縮機。 - 【請求項２】 インペラが固着された回転軸を回転自在
に支承したケーシングを備え、このケーシングはインペ
ラが回転する空間と、インペラの吸込み側に接続する吸
込み静止流路と、インペラの吐出し側に接続する吐出し
静止流路とを有し、回転軸中心線を含む任意の平面で切
断した軸心線断面において一方の前記静止流路の断面積
の大きい部分と他方の静止流路の断面積の小さい部分と
を組み合わせて配置するように形成し、前記両静止流路
の断面積の合計値がいずれの方向の前記軸心線断面にお
いても一定になるように形成し、ケーシングの外径が最
小になるように前記各静止流路の断面形状を形成したこ
とを特徴とする遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33233494A JP3160486B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33233494A JP3160486B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 遠心圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165996A JPH08165996A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3160486B2 true JP3160486B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=18253806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33233494A Expired - Fee Related JP3160486B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 遠心圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3160486B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5984665B2 (ja) | 2012-12-28 | 2016-09-06 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機及びターボ冷凍機 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP33233494A patent/JP3160486B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08165996A (ja) | 1996-06-25 |
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