JPH01121599A - ラジアル吐出遠心圧縮機 - Google Patents
ラジアル吐出遠心圧縮機Info
- Publication number
- JPH01121599A JPH01121599A JP63244661A JP24466188A JPH01121599A JP H01121599 A JPH01121599 A JP H01121599A JP 63244661 A JP63244661 A JP 63244661A JP 24466188 A JP24466188 A JP 24466188A JP H01121599 A JPH01121599 A JP H01121599A
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- JP
- Japan
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- radially
- stage
- diffuser
- vanes
- impeller
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- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/444—Bladed diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D21/00—Pump involving supersonic speed of pumped fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は圧縮機のディフューザ、特にラジアル吐出遠
心圧縮機の多段羽根付ディフューザに関するものである
。
心圧縮機の多段羽根付ディフューザに関するものである
。
従来の技術
ディフューザは“速度水頭゛′を“圧力水頭°°に変換
できるように圧縮機に使用されている。勿論、この様な
変換は、変換における損失が圧縮機を用いる機械の作動
効率を低下するので、最小の損失に造られるのが大いに
所要される。
できるように圧縮機に使用されている。勿論、この様な
変換は、変換における損失が圧縮機を用いる機械の作動
効率を低下するので、最小の損失に造られるのが大いに
所要される。
ディフューザ損失を除去する１つの手段は、羽根が２段
以上に配置された所謂カスケードディフューザを使用、
することである、第１段の羽根は第２段の羽根の放射方
向内側に配置され、従って第２段の羽根はディフューザ
の空気流れ方向に第１段の羽根の下流にある。この試み
の例が１９７１年６月２８日付で特許されたボークスの
米国特許第３．５８８，２７０号明細書、１９７５年１
月２１日付で特許されたディーンの米国特許第３．８６
１．８２６号明細書および米国機械技術協会発行のアー
ル・シー・バンプリーンの論文７２−ＧＴ−３９に示さ
れている。
以上に配置された所謂カスケードディフューザを使用、
することである、第１段の羽根は第２段の羽根の放射方
向内側に配置され、従って第２段の羽根はディフューザ
の空気流れ方向に第１段の羽根の下流にある。この試み
の例が１９７１年６月２８日付で特許されたボークスの
米国特許第３．５８８，２７０号明細書、１９７５年１
月２１日付で特許されたディーンの米国特許第３．８６
１．８２６号明細書および米国機械技術協会発行のアー
ル・シー・バンプリーンの論文７２−ＧＴ−３９に示さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、これらカスケードディフューザは損失を低減し
ても、遷音速速度がこの様なディフューザに起こるため
に、不都合な衝撃波が発生して、損失や同様な減少をデ
ィフューザの作動にて生じる。
ても、遷音速速度がこの様なディフューザに起こるため
に、不都合な衝撃波が発生して、損失や同様な減少をデ
ィフューザの作動にて生じる。
この発明は上述の斯様な問題点を解決することにある。
この発明の主な目的はラジアル吐出遠心圧縮機の新規で
改良されたディフューザを提供することにある。特に、
この発明の目的は、複数段の羽根を有し、少なくとも第
１段の羽根が超臨界翼形として構成されてディフューザ
内に生じる損失を最小にするようになすカスケードディ
フューザを提供することにある。
改良されたディフューザを提供することにある。特に、
この発明の目的は、複数段の羽根を有し、少なくとも第
１段の羽根が超臨界翼形として構成されてディフューザ
内に生じる損失を最小にするようになすカスケードディ
フューザを提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明の一実施例は、軸心まわりに回転可能で且つ放
射方向最外端の吐出端部にて終わるように放射方向内方
位置から放射方向外方位置にまで延びる羽根を有する羽
根車を備えたラジアル吐出遠心圧縮機にて前述の目的を
達成する。環状コレクターは羽根車に対して放射方向に
間隔を置いて羽根車を取り囲み、且つ少なくとも１つの
圧縮気体吐出口を有している。環状ディフューザは羽根
の吐出端部とコレクターの間に配置される。ディフュー
ザは、複数個の放射方向内方のディフューザ羽根から遺
られた放射方向内側の第１段のディフューザ羽根と、対
応する内側の羽根と整列する複数個の放射方向外方のデ
ィフューザ羽根から造られた放射方向外側の第２段のデ
ィフューザ羽根とを有する。各羽根は前縁と後縁とを有
し、各後縁は関連する羽根の前縁の放射方向外方にあっ
て羽根車の回転方向に関連する羽根の前縁から円周方向
に配置されている。この発明に従えば、少なくとも第１
段のディフューザ羽根は超臨界翼形として構成された横
断面を有している。
射方向最外端の吐出端部にて終わるように放射方向内方
位置から放射方向外方位置にまで延びる羽根を有する羽
根車を備えたラジアル吐出遠心圧縮機にて前述の目的を
達成する。環状コレクターは羽根車に対して放射方向に
間隔を置いて羽根車を取り囲み、且つ少なくとも１つの
圧縮気体吐出口を有している。環状ディフューザは羽根
の吐出端部とコレクターの間に配置される。ディフュー
ザは、複数個の放射方向内方のディフューザ羽根から遺
られた放射方向内側の第１段のディフューザ羽根と、対
応する内側の羽根と整列する複数個の放射方向外方のデ
ィフューザ羽根から造られた放射方向外側の第２段のデ
ィフューザ羽根とを有する。各羽根は前縁と後縁とを有
し、各後縁は関連する羽根の前縁の放射方向外方にあっ
て羽根車の回転方向に関連する羽根の前縁から円周方向
に配置されている。この発明に従えば、少なくとも第１
段のディフューザ羽根は超臨界翼形として構成された横
断面を有している。
この発明の推奨実施例においては、第１段のディフュー
ザ羽根の後縁は高速噴流を形成するように第２段のディ
フューザ羽根の前縁から離れている。
ザ羽根の後縁は高速噴流を形成するように第２段のディ
フューザ羽根の前縁から離れている。
この発明の一層の推奨実施例においては、第１、第２両
段のディフューザ羽根が超臨界翼形として形成された横
断面を有している。
段のディフューザ羽根が超臨界翼形として形成された横
断面を有している。
この発明の一層の推奨実施例は、ディフューザ羽根の前
縁および後縁が間隔を置いた高低圧面によって連接され
且つ低圧面の放射方向外方に配置された高圧面を有する
よう翼形が配置されることを意図している。
縁および後縁が間隔を置いた高低圧面によって連接され
且つ低圧面の放射方向外方に配置された高圧面を有する
よう翼形が配置されることを意図している。
更に、この発明は、第２段のディフューザ羽根の前縁が
気体流れ方向に第１段の対応するディフューザ羽根の後
縁の前に在ることを意図している。
気体流れ方向に第１段の対応するディフューザ羽根の後
縁の前に在ることを意図している。
この発明の他の目的と利点は以下の添付図面に関連した
詳細な説明から明らかになろう。
詳細な説明から明らかになろう。
実 施 例
この発明のラジアル吐出遠心圧縮機の推奨実施例が第１
図に示されており、同図を参照するに、矢印１４方向に
回転すべく軸１２に取付られな羽根車１０を有するよう
図示されている。軸１２は電動ｌ１ｌ（図示せず）によ
り駆動され、遠心圧縮機は圧縮されるべきガスのための
入り口が軸１２の回転軸心と同軸に設けられている。
図に示されており、同図を参照するに、矢印１４方向に
回転すべく軸１２に取付られな羽根車１０を有するよう
図示されている。軸１２は電動ｌ１ｌ（図示せず）によ
り駆動され、遠心圧縮機は圧縮されるべきガスのための
入り口が軸１２の回転軸心と同軸に設けられている。
羽根車１０は、最も外側の吐出端部部１８に終、わるよ
うに放射方向外方に延びる複数個の翼すなわち羽根１６
を有する０羽根１６と端部１８の形状が普通に決めるこ
とが出来て、この発明の要部を形成するものでないこと
が特に注意されるべきである。
うに放射方向外方に延びる複数個の翼すなわち羽根１６
を有する０羽根１６と端部１８の形状が普通に決めるこ
とが出来て、この発明の要部を形成するものでないこと
が特に注意されるべきである。
環状のコレクタ２０が羽根車１０を取り囲み且つ間隔を
置いて放射方向外側に設けられている。
置いて放射方向外側に設けられている。
コレクタ２０は通常の形状に形成でき、第１図に示され
る様に羽根車１０に向かって開いて圧縮ガス吐出口２４
に終わっている通常の渦室２２を有している。
る様に羽根車１０に向かって開いて圧縮ガス吐出口２４
に終わっている通常の渦室２２を有している。
羽根車１０とコレクタ２０の間には環状のディフューザ
２６が間挿されている。ディフューザ２−６は少なくと
も１つのは一′環状の板２８を有していて、この板２８
の上に羽根車の羽根１６の吐出端部部１８に隣接した放
射方向内側位置に第１段のディフューザ羽根３０が設け
られている。また、板２８は第１段のディフューザ羽根
３０の放射方向外方に設けられて且つ第１段の対応する
ディフューザ羽根３０と整列された第２段のディフュー
ザ羽根３２が設けられている。
２６が間挿されている。ディフューザ２−６は少なくと
も１つのは一′環状の板２８を有していて、この板２８
の上に羽根車の羽根１６の吐出端部部１８に隣接した放
射方向内側位置に第１段のディフューザ羽根３０が設け
られている。また、板２８は第１段のディフューザ羽根
３０の放射方向外方に設けられて且つ第１段の対応する
ディフューザ羽根３０と整列された第２段のディフュー
ザ羽根３２が設けられている。
この発明に従えば、ディフューザ羽根３０、好適にはデ
ィフューザ羽根３２は超臨界翼形として構成された横断
面を同様に有している。用語“超臨界翼形”は普通の意
味で使用され、後部に厳しい室の有る前部の小室によっ
て特徴付けられた翼形を言う。
ィフューザ羽根３２は超臨界翼形として構成された横断
面を同様に有している。用語“超臨界翼形”は普通の意
味で使用され、後部に厳しい室の有る前部の小室によっ
て特徴付けられた翼形を言う。
ディフューザ羽根３０は高圧側３４を有し、ディフュー
ザ羽根３２は高圧側３６を有する。更に、ディフューザ
羽根３０は低圧側３８を有し、ディフューザ羽根３２は
低圧側４０を有する。こｉに使用される様に、低圧側は
、羽根が翼として用いられ−ば、最小圧力を受けるよう
になるものである。言い換えれば、羽根が翼として用い
られ−ば、空力的な揚力が圧力面３４．３６に対して作
用する。
ザ羽根３２は高圧側３６を有する。更に、ディフューザ
羽根３０は低圧側３８を有し、ディフューザ羽根３２は
低圧側４０を有する。こｉに使用される様に、低圧側は
、羽根が翼として用いられ−ば、最小圧力を受けるよう
になるものである。言い換えれば、羽根が翼として用い
られ−ば、空力的な揚力が圧力面３４．３６に対して作
用する。
いずれの場合にも、この発明に従えば、高圧面３４．３
６は低圧面３８．４０の放射方向外方にある。
６は低圧面３８．４０の放射方向外方にある。
ディフューザ羽根３０の面３４．３８が出会う処では、
前縁４２と後縁４４は羽根車１２がら空気流れ方向に関
して形成される。同様に、ディフューザ羽根３２は前縁
４６と後縁４８を有し、第２段のディフューザ羽根３２
の前縁４６が第２図に矢印により示される様に気体流れ
方向に第１段の対応するディフューザ羽根３０の後縁４
４の前にあることが図面から明らかであろう、また、前
縁４６は後縁４４から僅かに間隔を置いており、従って
圧縮気体の高速噴流５２がこの場所に形成される。
前縁４２と後縁４４は羽根車１２がら空気流れ方向に関
して形成される。同様に、ディフューザ羽根３２は前縁
４６と後縁４８を有し、第２段のディフューザ羽根３２
の前縁４６が第２図に矢印により示される様に気体流れ
方向に第１段の対応するディフューザ羽根３０の後縁４
４の前にあることが図面から明らかであろう、また、前
縁４６は後縁４４から僅かに間隔を置いており、従って
圧縮気体の高速噴流５２がこの場所に形成される。
この構成の結果、遷音速で通常の構造の翼の低圧面上に
生じる衝撃波は最小にされて、これによって作動効率を
低下する原因を最小にしている。更に、ディフューザ羽
根３０を形成する超臨界翼形構造の使用は優れた境界層
制御を設け、ディフューザの放射方向長さを最小にすべ
く許している。
生じる衝撃波は最小にされて、これによって作動効率を
低下する原因を最小にしている。更に、ディフューザ羽
根３０を形成する超臨界翼形構造の使用は優れた境界層
制御を設け、ディフューザの放射方向長さを最小にすべ
く許している。
衝撃波が減少されることによって高低圧面３４．３６．
３８．４０上の空気流れの維持を助けて、これによって
良好な効率のためのディフューザ羽根３０．３２の表面
の高い率の利点をとっている。
３８．４０上の空気流れの維持を助けて、これによって
良好な効率のためのディフューザ羽根３０．３２の表面
の高い率の利点をとっている。
同様に、噴流５２はディフューザ羽根３２の表面上の空
気流れの維持を助けて、従って、ディフューザ羽根の面
積は上述した比較的短い放射方向長さを有効に使用でき
る。
気流れの維持を助けて、従って、ディフューザ羽根の面
積は上述した比較的短い放射方向長さを有効に使用でき
る。
第１図はこの発明に従って造られたラジアル吐出圧縮機
の断面図、第２図はディフューザに用いられる２つの羽
根の拡大概要図である１図中、１０：羽根車、１２：軸
、１６：羽根、２０：コレクタ、２２：渦室、２４：吐
出口、２６：環状ディフューザ、２８：板、３０．３２
：ディフューザ羽根、３４．３６．３８．４０：面、４
２．４６：前縁、４６．４８：後縁、５２：噴流。
の断面図、第２図はディフューザに用いられる２つの羽
根の拡大概要図である１図中、１０：羽根車、１２：軸
、１６：羽根、２０：コレクタ、２２：渦室、２４：吐
出口、２６：環状ディフューザ、２８：板、３０．３２
：ディフューザ羽根、３４．３６．３８．４０：面、４
２．４６：前縁、４６．４８：後縁、５２：噴流。
Claims (2)
- （１）軸心まわりに回転可能で、放射方向最外端の吐出
端部にて終わるように放射方向内方位置から放射方向外
方位置にまで延びる羽根を有する羽根車、 放射方向に間隔を置いて羽根車を取り囲み、少なくとも
１つの圧縮気体吐出口を有する環状コレクター、 吐出端部と環状コレクター間に挿入され、放射方向内側
に造られた第１段の複数個の放射方向内側のディフュー
ザ羽根と、放射方向外側に造られて第１段の内側のディ
フューザ羽根と夫々対応して整列する第２段の複数個の
放射方向外側のディフューザ羽根とを有する環状ディフ
ューザ、を備え、各ディフューザ羽根は前縁と後縁を有
し、各後縁が関連した羽根の前縁の放射方向外側にあつ
て且つ羽根車の回転方向に関連した羽根の前縁から円周
方向に配置され、少なくとも第１段のディフューザ羽根
は超臨界翼形として構成された横断面を有しているラジ
アル吐出遠心圧縮機。 - （２）軸心まわりに回転可能で、放射方向最外端の吐出
端部にて終わるように放射方向内方位置から放射方向外
方位置にまで延びる羽根を有する羽根車、放射方向に間
隔を置いて羽根車を取り囲み、少なくとも１つの圧縮気
体吐出口を有する環状コレクター、 吐出端部と環状コレクター間に挿入され、放射方向内側
に造られた第１段の複数個の放射方向内側のディフュー
ザ羽根と、放射方向外側に造られて第１段の内側のディ
フューザ羽根と夫々対応して整列する第２段の複数個の
放射方向外側のディフューザ羽根とを有する環状ディフ
ューザ、を備え、各ディフューザ羽根は間隔を置いた高
低圧面によって連接された前縁と後縁を有し、各後縁が
関連した羽根の前縁の放射方向外側にあって且つ羽根車
の回転方向に関連した羽根の前縁から円周方向に配置さ
れ、少なくとも第１段のディフューザ羽根は超臨界翼形
として構成された横断面を有し且つ低圧面の放射方向外
方に高圧面が配置されるように位置されたラジアル吐出
遠心圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/109,324 US4859145A (en) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | Compressor with supercritical diffuser |
| US109,324 | 1987-10-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121599A true JPH01121599A (ja) | 1989-05-15 |
Family
ID=22327056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63244661A Pending JPH01121599A (ja) | 1987-10-19 | 1988-09-30 | ラジアル吐出遠心圧縮機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4859145A (ja) |
| JP (1) | JPH01121599A (ja) |
| DE (1) | DE3835622A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06307392A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-01 | Hitachi Ltd | 遠心圧縮機及び羽根付ディフューザ |
| JP2009236121A (ja) * | 2009-07-17 | 2009-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 斜流圧縮機のディフューザ |
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| US5266003A (en) * | 1992-05-20 | 1993-11-30 | Praxair Technology, Inc. | Compressor collector with nonuniform cross section |
| DE19525699A1 (de) * | 1995-07-14 | 1997-01-16 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Tandem-Schaufelgitter |
| JPH11311130A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ジェットエンジンのブースタ構造 |
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