JP7079279B2 - ターボ機械用の改良型スクロール、前記スクロールを備えたターボ機械、および動作方法 - Google Patents
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Description
ラ107のインレットへ部分的に圧縮されたガスを戻す。
された流れ方向と正確に一致し、これがスクロール13内での最小の損失をもたらすように、圧縮機は設計されている。
3 ロータ
5 シャフト
7、7A~7G インペラ
9、9A~9G ディフューザ
10 多段遠心圧縮機
11、11A~11F 戻り流路
13 渦巻きまたはスクロール
15 ブレード
15L 前縁部
15T 後縁部
17 流体インレット
19 スクロール形状の壁
21 内側流れ容積
23 流体アウトレット
100 多段遠心圧縮機
101 ケーシング
103 ロータ
105 シャフト
107、107A~107G インペラ
109、109A~109G ディフューザ
111、111A~111F 戻り流路
113 渦巻きまたはスクロール
Claims (9)
- 少なくとも1つのインペラ(7)と、
前記インペラ(7)から流体の流れを受けるために配置された、流体圧縮機(10)とともに使用するためのスクロール(13)であって、
前記流体の流れを受けることに適応した流体インレット(17)と、
前記流体の流れを排出することに適応した流体アウトレット(23)と、
前記流体インレット(17)と前記流体アウトレット(23)の間で内側流れ容積(21)を画定するスクロール形状の壁(19)と、
前記スクロール(13)が設計から外れた条件で動作しているときに、前記内側流れ容積(21)内の前記流体の流れの方向を正すために、前記内側流れ容積(21)の円状の広がりの少なくとも一部分に沿って前記内側流れ容積(21)内に配置され、前記流体インレット(17)よりも下流で前記スクロール形状の壁(19)から突き出している複数のブレード(15)と、
を備え、
前記ブレード(15)の各々が、前記スクロール形状の壁(19)の半径方向の外側部分において、前記流体インレット(17)に近接して位置する前縁部(15L)から後縁部(15T)まで延伸し、
前記ブレード(15)の各々と前記流体圧縮機(10)の回転軸方向との間の角度が、前記前縁部(15L)から前記後縁部(15T)へと増加する、スクロール(13)と、
前記インペラ(7)から前記流体の流れを受けるために構成されかつ配置され、前記スクロール(13)の前記流体インレット(17)へ前記流体の流れを向ける、前記インペラ(7)と前記スクロール(13)との間のディフューザ(9)とを備える、圧縮機(10)。 - 前記複数のブレード(15)が、前記スクロール(13)の周りに一定の間隔にしたがって配置される、請求項1記載の圧縮機(10)。
- 前記ブレード(15)の各々が、変動する動作条件において流体速度の前記流体圧縮機(10)の回転軸方向の軸成分と前記スクロール形状の壁(19)がスクロール形状を形成するように延びる方向の接線成分との間の比率の変動を少なくとも減少させるように向けられかつ構成される、請求項1または2記載の圧縮機(10)。
- 前記ブレード(15)の各々が、前記スクロール形状の壁(19)の半径方向の外側部分から半径方向に内側に向かって延伸する、請求項1乃至3のいずれか1項記載の圧縮機(10)。
- 前記ブレード(15)の各々が、前記内側流れ容積(21)内の前記流体の流れの方向を正すように前記流れの方向に対して傾斜を有する、請求項1乃至4のいずれか1項記載の圧縮機(10)。
- 前記複数のブレード(15)のうちの少なくとも1つが、前記スクロール形状の壁(19)がスクロール形状を形成するように延びる接線方向に対して調節可能な傾斜を有する、請求項1乃至5のいずれか1項記載の圧縮機(10)。
- 前記ディフューザ(9)が、ブレードを付けられている、請求項1乃至6のいずれか1項記載の圧縮機(10)。
- 圧縮機(10)を動作させる方法であって、
少なくとも1つの回転するインペラ(7)を用いて流体の流れを発生させるステップと、
前記インペラ(7)とスクロール(13)との間に配置されたディフューザ(9)によって、前記インペラ(7)から前記流体の流れを受けて前記スクロール(13)の流体インレット(17)へ前記流体の流れを向けるステップと、
前記圧縮機(10)が、前記圧縮機(10)を通る変動する流量条件によって誘起される流体の流れ速度の前記圧縮機(10)の回転軸方向の軸成分と前記スクロール(13)内のスクロール(13)形状の壁(19)がスクロール形状を形成するように延びる方向の接線成分との間の比率の変動を減少させるように、設計から外れた条件で動作するときに、前記スクロール(13)内の前記流体の流れの方向を修正するために前記スクロール形状の壁(19)から突き出している複数のブレード(15)を使用して前記スクロール(13)を通る前記流体の流れを案内するステップと、
を含み、
前記スクロール形状の壁(19)が前記スクロール(13)内に内側流れ容積(21)を画定し、
前記複数のブレード(15)が前記内側流れ容積(21)の円状の広がりの少なくとも一部分に沿って前記内側流れ容積(21)内に配置され、前記スクロール(13)の前記流体インレット(17)よりも下流で前記スクロール形状の壁(19)から突き出しており、
前記ブレード(15)の各々が、前記スクロール形状の壁(19)の半径方向の外側部分において、前記流体インレット(17)に近接して位置する前縁部(15L)から後縁部(15T)まで延伸し、
前記ブレード(15)の各々と前記圧縮機(10)の回転軸方向との間の角度が、前記前縁部(15L)から前記後縁部(15T)へと増加する、方法。 - 前記複数のブレード(15)によって、前記圧縮機(10)が設計流量よりも上の流量で動作している場合に、前記流体の流れの前記スクロール形状の壁(19)がスクロール形状を形成するように延びる方向の接線速度成分を増加させ、前記圧縮機(10)が前記設計流量よりも下の流量で動作している場合に、前記流体の流れの前記接線速度成分を減少させるステップを含む、請求項8記載の方法。
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