JPH0278794A - 斜流圧縮機 - Google Patents
斜流圧縮機Info
- Publication number
- JPH0278794A JPH0278794A JP22874488A JP22874488A JPH0278794A JP H0278794 A JPH0278794 A JP H0278794A JP 22874488 A JP22874488 A JP 22874488A JP 22874488 A JP22874488 A JP 22874488A JP H0278794 A JPH0278794 A JP H0278794A
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- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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〕
本発明は、斜流圧縮機に係り、特に小形化及び性能向上
に好適な斜流圧縮機に関する。
に好適な斜流圧縮機に関する。
従来、斜流圧縮機においては、プロシイーデングス オ
ブ ザ シイクシス ターボマシナリーシンポジュウム
（１９７７年１０月）、第６１頁から第６２頁（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳｉｘｔｈＴｕｒｂ
ｏｍａｅｈｉｎｅｒｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ）に論じら
れているように、斜流ディフューザ（ディフューザが子
牛面において流出方向が半径方向から傾いているもの）
は流路に案内羽根を儒えておらず、又１例え備えていて
も（実公昭５６−３８２４０号）各板側に設けられてい
た。更に、ディフューザを半径方向（回転軸に対して直
角の方向）に折曲げたものも知られているが（日本機械
学会誌、昭和６２年３月号の第１６頁から第２０頁）、
案内羽根を備えたものはない。
ブ ザ シイクシス ターボマシナリーシンポジュウム
（１９７７年１０月）、第６１頁から第６２頁（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳｉｘｔｈＴｕｒｂ
ｏｍａｅｈｉｎｅｒｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ）に論じら
れているように、斜流ディフューザ（ディフューザが子
牛面において流出方向が半径方向から傾いているもの）
は流路に案内羽根を儒えておらず、又１例え備えていて
も（実公昭５６−３８２４０号）各板側に設けられてい
た。更に、ディフューザを半径方向（回転軸に対して直
角の方向）に折曲げたものも知られているが（日本機械
学会誌、昭和６２年３月号の第１６頁から第２０頁）、
案内羽根を備えたものはない。
一般に１次式で示される如く、比速度ｎｓが高くなると
、羽根車入口先端径と出口先端径との比が大きくなり、
遠心羽根車を用いた場合には曲率が大きくなるので性能
低下をきたし、これを回避するために、一般には羽根車
出口を半径方向から傾けた斜流羽根車が用いられる。
、羽根車入口先端径と出口先端径との比が大きくなり、
遠心羽根車を用いた場合には曲率が大きくなるので性能
低下をきたし、これを回避するために、一般には羽根車
出口を半径方向から傾けた斜流羽根車が用いられる。
ｎ ｓ ＝＝ Ｎ −Ｊｊ：ｉ”／Ｈｏｅ””ここで、
Ｎ：回転数（ｒｂ■）、Ｑ：気体の体積流量（ｍ／ｗｉ
ｎ） 、Ｈｏ４：断熱ヘッド（ｍ）斜流羽根車では子午
面流路の曲率が小さくなるので羽根車出口、すなわちデ
ィフューザ入口において流れは幅方向においてほぼ一様
となり、前述の各板側に片寄った流れは防止できるとい
う効果はあるものの、旋回成分をもった流れが斜流ディ
フューザに流入すると、流路に垂直方向の曲率のため、
ディフューザの中間部から出口部までの区間で流れは側
板側に片寄ってしまう、極端な場合には、各板側で逆流
が発生しディフューザ損失が大幅に増加する。又、この
ような羽根なしディフューザを用いた斜流圧縮機では軸
方向の長さが長くなるので圧縮機が大形化し、流路にお
ける摩擦損失も増加する。更に軸系の危険速度が低下す
る。
Ｎ：回転数（ｒｂ■）、Ｑ：気体の体積流量（ｍ／ｗｉ
ｎ） 、Ｈｏ４：断熱ヘッド（ｍ）斜流羽根車では子午
面流路の曲率が小さくなるので羽根車出口、すなわちデ
ィフューザ入口において流れは幅方向においてほぼ一様
となり、前述の各板側に片寄った流れは防止できるとい
う効果はあるものの、旋回成分をもった流れが斜流ディ
フューザに流入すると、流路に垂直方向の曲率のため、
ディフューザの中間部から出口部までの区間で流れは側
板側に片寄ってしまう、極端な場合には、各板側で逆流
が発生しディフューザ損失が大幅に増加する。又、この
ような羽根なしディフューザを用いた斜流圧縮機では軸
方向の長さが長くなるので圧縮機が大形化し、流路にお
ける摩擦損失も増加する。更に軸系の危険速度が低下す
る。
そこで、これら問題を解決する目的で、ディフューザの
各板側で子午面流路幅へ１０％〜５０％の高さの案内羽
根を設けるものであるがその効果は不充分であり、依然
として、小形化に対する問題。
各板側で子午面流路幅へ１０％〜５０％の高さの案内羽
根を設けるものであるがその効果は不充分であり、依然
として、小形化に対する問題。
摩擦損失の増加、危険速度の低下等に関する問題が解決
されていない。
されていない。
本発明の目的は上述の問題点を解決し、小形でかつ高性
能な斜流圧縮機を提供することにある。
能な斜流圧縮機を提供することにある。
ｆｉｌ１題を解決するための手段〕
上記目的は、斜流羽根車の出口、すなわちディフューザ
をその入口部近傍において半径方向に曲げ、その曲がり
部に入口及び出口の羽根角度が羽根車の出口の設計平均
流れ角に等しい部分高さの案内羽根を円形翼列状に設け
ることにより、達成される。
をその入口部近傍において半径方向に曲げ、その曲がり
部に入口及び出口の羽根角度が羽根車の出口の設計平均
流れ角に等しい部分高さの案内羽根を円形翼列状に設け
ることにより、達成される。
側板側のディフューザ板流路表面曲がり部に部分高さの
案内羽根を設け、入口角度と出口角度を羽根車出口の平
均流れ角に等しくしたので、斜流羽根車出口の側板側の
流体は案内羽根にほぼ無衝突で流入する。そして、案内
羽根に流入した流体は案内羽根により強制的に導かれる
ので、側板側壁面から剥離することなく流れ、案内羽根
出口部に到る。案内羽根出口つまり曲がりの終わり部で
は子午面流路の曲率は小さいので、流れは幅方向に一様
化される。
案内羽根を設け、入口角度と出口角度を羽根車出口の平
均流れ角に等しくしたので、斜流羽根車出口の側板側の
流体は案内羽根にほぼ無衝突で流入する。そして、案内
羽根に流入した流体は案内羽根により強制的に導かれる
ので、側板側壁面から剥離することなく流れ、案内羽根
出口部に到る。案内羽根出口つまり曲がりの終わり部で
は子午面流路の曲率は小さいので、流れは幅方向に一様
化される。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は斜流圧縮機の一実施例の縦断面図、第２図は第
１図のＣ−Ｃ線に沿う断面図で、子午面流路において曲
率の小さい斜流羽根１は回転軸にナツト３によって固定
されている。前記羽根車１の外方には羽根車ｌの出口近
傍において曲率を有する一対のディフューザ板４，５が
設けられ、このディフューザ板４，５が羽根車１の出口
の近傍において曲率を有する流路すなわちディフューザ
６を形成している。一方のディフューザ板４は一般に呼
称されるところの側板側に位置し、他方、ディフューザ
板５は各板側に位置しており、ディフューザ板４の流路
表面にはその曲がり部に円形翼形状に配置した案内羽根
７が設けられる。この案内羽根７の流路の幅方向に部分
的な設けられ、その高さは流路幅の２０％から５０％の
範囲にすることが好ましく、かつ入口羽根角度α工と出
口角度α２とは斜流羽根車１の出口の設計点の平均流れ
角（設計流量点において羽根車出口の絶対速度が接線（
周）方向となす角度の平均値）に等しくなっている。案
内羽根７の高さを２０％から５０％の範囲にする理由は
、高さが２０％以下では曲がり部での逆流防止作用がな
くなるし、５０％以上では（例えば、流路幅と同じ）と
、設計点以外の流量点で入射損失（流れ角と羽根角度と
の差により生ずる損失）が増加し、圧縮機の性能向上を
妨げるためである。
１図のＣ−Ｃ線に沿う断面図で、子午面流路において曲
率の小さい斜流羽根１は回転軸にナツト３によって固定
されている。前記羽根車１の外方には羽根車ｌの出口近
傍において曲率を有する一対のディフューザ板４，５が
設けられ、このディフューザ板４，５が羽根車１の出口
の近傍において曲率を有する流路すなわちディフューザ
６を形成している。一方のディフューザ板４は一般に呼
称されるところの側板側に位置し、他方、ディフューザ
板５は各板側に位置しており、ディフューザ板４の流路
表面にはその曲がり部に円形翼形状に配置した案内羽根
７が設けられる。この案内羽根７の流路の幅方向に部分
的な設けられ、その高さは流路幅の２０％から５０％の
範囲にすることが好ましく、かつ入口羽根角度α工と出
口角度α２とは斜流羽根車１の出口の設計点の平均流れ
角（設計流量点において羽根車出口の絶対速度が接線（
周）方向となす角度の平均値）に等しくなっている。案
内羽根７の高さを２０％から５０％の範囲にする理由は
、高さが２０％以下では曲がり部での逆流防止作用がな
くなるし、５０％以上では（例えば、流路幅と同じ）と
、設計点以外の流量点で入射損失（流れ角と羽根角度と
の差により生ずる損失）が増加し、圧縮機の性能向上を
妨げるためである。
ケーシング８は前記ディフューザ板４，５の間に設けら
れ、吐出流路９を形成する。又、ディフューザ板４の気
体吸込側には吸込管１０を固定している。
れ、吐出流路９を形成する。又、ディフューザ板４の気
体吸込側には吸込管１０を固定している。
次に、上記構成による斜流圧縮機によって気体を圧縮し
た場合の作用について説明する。
た場合の作用について説明する。
気体は吸込管１０を通って羽根車１に吸込まれ。
昇圧された後羽根車１から吐出されディフューザ６に入
る。ディフューザ６内で流れは減速されケーシング８に
入る。しかし、斜流羽根車１の子午面流路の曲率は小さ
いから羽根車出口の流れは一方向にほぼ一様になる。従
って、設計点における羽根車出口のディフューザ板４側
の流体の流れ角は平均流れ角とほぼ等しくなり、ディフ
ューザ板４側の流体は案内羽根７にほぼ無衝突で流入す
る。
る。ディフューザ６内で流れは減速されケーシング８に
入る。しかし、斜流羽根車１の子午面流路の曲率は小さ
いから羽根車出口の流れは一方向にほぼ一様になる。従
って、設計点における羽根車出口のディフューザ板４側
の流体の流れ角は平均流れ角とほぼ等しくなり、ディフ
ューザ板４側の流体は案内羽根７にほぼ無衝突で流入す
る。
流入した流体は案内羽根７により強制的に導かれるので
ディフューザ板４の壁面から剥離することなく流れ、案
内羽根７の出口部に到る。案内羽根７の出口部すなわち
曲がりの終り部では子午面流路の曲率は小さいために、
流れは案内羽根７（高さディフューザ６の流路幅の４０
％）によって強制的に導かれ、第３図に示すように、幅
方向にほぼ一様になる。
ディフューザ板４の壁面から剥離することなく流れ、案
内羽根７の出口部に到る。案内羽根７の出口部すなわち
曲がりの終り部では子午面流路の曲率は小さいために、
流れは案内羽根７（高さディフューザ６の流路幅の４０
％）によって強制的に導かれ、第３図に示すように、幅
方向にほぼ一様になる。
第４図は、本実施例による具体的な効果を示した図であ
り、従来の半径方向径行形羽根なしディフューザを用い
た斜流圧縮機と本実施例による斜流圧縮機の断熱効率化
を示すものである０曲線Ｆが従来の斜流圧縮機の各吸込
流量時における断熱効率化２曲線Ｅが本実施例による斜
流圧縮機の各吸込流量時における断熱効率比である。基
準値は本実施例による斜流圧縮機の断熱効率の最高値を
１．０ にした、１！ｌから明らかなように、従来の羽
根なしディフューザを備える斜流圧縮機に比較して断熱
効率比が大幅に改善される。
り、従来の半径方向径行形羽根なしディフューザを用い
た斜流圧縮機と本実施例による斜流圧縮機の断熱効率化
を示すものである０曲線Ｆが従来の斜流圧縮機の各吸込
流量時における断熱効率化２曲線Ｅが本実施例による斜
流圧縮機の各吸込流量時における断熱効率比である。基
準値は本実施例による斜流圧縮機の断熱効率の最高値を
１．０ にした、１！ｌから明らかなように、従来の羽
根なしディフューザを備える斜流圧縮機に比較して断熱
効率比が大幅に改善される。
このように、本実施例によれば、ディフューザ曲がり部
での流れの剥離を防止できるので、曲がり部の損失が大
幅に減少するとともに、案内羽根出口部における流れが
幅方向に一様化されるので。
での流れの剥離を防止できるので、曲がり部の損失が大
幅に減少するとともに、案内羽根出口部における流れが
幅方向に一様化されるので。
案内羽根出口部以後のディフューザ性能が大幅に向上す
る。さらに、ディフューザの子午面流路を半径方向に曲
げているので、従来の斜流ディフューザに比べて流路長
さも短くなり、摩擦損失も減少する。その結果、斜流圧
縮機の性能を従来より大幅に向上し、更に圧縮機の軸系
の危険速度を上げられるという効果もある。
る。さらに、ディフューザの子午面流路を半径方向に曲
げているので、従来の斜流ディフューザに比べて流路長
さも短くなり、摩擦損失も減少する。その結果、斜流圧
縮機の性能を従来より大幅に向上し、更に圧縮機の軸系
の危険速度を上げられるという効果もある。
第５図は他の実施例の縦断面図で、第６図は第５図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図である。この実施例では、ディフュ
ーザ６は第１図と同様、子午面で曲率のある１対のディ
フューザ板４，５と、ディフューザ板４の流路表面上に
円形翼列状に設けられた案内羽根１１により構成される
。案内羽根１１はディフューザ板４の流路表面の曲がり
部だけでなく、下流の平行部にも設けられて、入口角度
と出口角度は羽根車出口の設計点平均流れ角にほぼ等し
い、また、案内羽根１１の高さは第１図の場合と同じ理
由から流路幅の２０％から５０％の範囲である。
−Ｃ線に沿う断面図である。この実施例では、ディフュ
ーザ６は第１図と同様、子午面で曲率のある１対のディ
フューザ板４，５と、ディフューザ板４の流路表面上に
円形翼列状に設けられた案内羽根１１により構成される
。案内羽根１１はディフューザ板４の流路表面の曲がり
部だけでなく、下流の平行部にも設けられて、入口角度
と出口角度は羽根車出口の設計点平均流れ角にほぼ等し
い、また、案内羽根１１の高さは第１図の場合と同じ理
由から流路幅の２０％から５０％の範囲である。
この斜流圧縮機においても、第１図の場合と同様、斜流
羽根車１の出口のディフューザ板４側の流体は、案内羽
根１１により剥離することなく導かれ、曲がり部出口に
到る０曲がり部出口では流れは幅方向にほぼ一様化され
る０曲がり部下流の平行部では案内羽根１１がない場合
、入口流れの歪が下流に向って拡大する傾向がある。従
って、この平行部まで案内羽根１１を延長して設けるこ
とにより、平行部の流れを一様に保つことができるので
、第１図の場合よりディフューザ性能つまり斜流圧縮機
の性能が向上する。
羽根車１の出口のディフューザ板４側の流体は、案内羽
根１１により剥離することなく導かれ、曲がり部出口に
到る０曲がり部出口では流れは幅方向にほぼ一様化され
る０曲がり部下流の平行部では案内羽根１１がない場合
、入口流れの歪が下流に向って拡大する傾向がある。従
って、この平行部まで案内羽根１１を延長して設けるこ
とにより、平行部の流れを一様に保つことができるので
、第１図の場合よりディフューザ性能つまり斜流圧縮機
の性能が向上する。
なお、この実施例でもディフューザ６の子午面流路が半
径方向に向けられているので、圧縮機の軸方向長さは短
くなる。従って、やはりこの実施例でも、斜流圧縮機の
小形化が可能であるとともに、軸系の危険速度が上昇す
る。
径方向に向けられているので、圧縮機の軸方向長さは短
くなる。従って、やはりこの実施例でも、斜流圧縮機の
小形化が可能であるとともに、軸系の危険速度が上昇す
る。
本発明によれば、ディフューザ内の流れを一様に保つこ
とができるので、斜流圧縮機の性能を大幅に向上できる
ばかりでなく、軸方向長さも短くできるので斜流圧縮機
の小形化が図れるという効果がある。
とができるので、斜流圧縮機の性能を大幅に向上できる
ばかりでなく、軸方向長さも短くできるので斜流圧縮機
の小形化が図れるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
のＣ−Ｃ線に沿う断面図、第３図は実施例の子午面速度
の分布図、第４図は実施例と従来のものの断熱効率化の
比較図、第５図は本発明の他の実施例の縦断面図、第６
図は第５図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である６ １・・・斜流羽根車、２・・・回転軸、４，５・・・デ
ィフューザ板、６・・・ディフューザ、７．１１・・・
案内羽根、イ ） 図 イ ７−図 芽 ３ 図 茅 ＋図 吸と歳ｉ／ｓλ訂に、味め歳量 等６囚 痺 Ｓ図 ／／−９円羽根
のＣ−Ｃ線に沿う断面図、第３図は実施例の子午面速度
の分布図、第４図は実施例と従来のものの断熱効率化の
比較図、第５図は本発明の他の実施例の縦断面図、第６
図は第５図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である６ １・・・斜流羽根車、２・・・回転軸、４，５・・・デ
ィフューザ板、６・・・ディフューザ、７．１１・・・
案内羽根、イ ） 図 イ ７−図 芽 ３ 図 茅 ＋図 吸と歳ｉ／ｓλ訂に、味め歳量 等６囚 痺 Ｓ図 ／／−９円羽根
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、羽根車の子午面における流出方向が半径方向から傾
いた斜流羽根車と、この斜流羽根車の下流に設けられた
一対のディフューザ板を有し、流路が入口部で前記斜流
羽根車の流出方向と一致し、出口部で半径方向を向いた
ディフューザを備える斜流圧縮機において、ディフュー
ザ流路を前記斜流羽根車の出口近傍で半径方向に曲げ、
側板側ディフューザ板の流路表面の曲がり部に部分高さ
の案内羽根を円形翼列状に配置することを特徴とする斜
流圧縮機。 ２、請求項１記載のものにおいて、案内羽根の入口角度
と出口角度とは斜流羽根車の出口の設計点平均流れ角に
等しいことを特徴とする斜流圧縮機。 ３、請求項１もしくは２記載のものにおいて、案内羽根
の高さをディフューザ流路幅の２０％から５０％の範囲
に設けることを特徴とする斜流圧縮機。 ４、羽根車の子午面における流出方向が半径方向から傾
いた斜流羽根車と、この斜流羽根車の下流に設けられた
一対のディフューザ板を有し、流路が入口部で前記斜流
羽根車の流出方向と一致し、出口部で半径方向を向いた
ディフューザを備える斜流圧縮機において、ディフュー
ザ流路を前記斜流羽根車の出口近傍で半径方向に曲げ、
側板側ディフューザ板の流路表面に部分高さの案内羽根
を円形翼列状に配置することを特徴とする斜流羽根車。 ５、請求項４記載のものにおいて、案内羽根の入口角度
と出口角度とは斜流羽根車の設計点平均流れ角に等しい
ことを特徴とする斜流圧縮機。 ６、請求項４もしくは５記載のものにおいて、案内羽根
の高さをディフューザ流路幅の２０％から５０％の範囲
に設けることを特徴とする斜流圧縮機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228744A JP2569143B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 斜流圧縮機 |
| US07/406,299 US5062766A (en) | 1988-09-14 | 1989-09-12 | Turbo compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228744A JP2569143B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 斜流圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278794A true JPH0278794A (ja) | 1990-03-19 |
| JP2569143B2 JP2569143B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=16881147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228744A Expired - Lifetime JP2569143B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 斜流圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569143B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110878768A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-13 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种具有变进口叶片角型导流叶片的有叶扩压器结构 |
| JP2021124046A (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機のディフューザ構造及び遠心圧縮機 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959418B1 (ko) | 2008-08-14 | 2010-05-24 | 한국생산기술연구원 | 원심 및 사류펌프용 디퓨저의 설계 방법 및 시스템 |
| JP5905268B2 (ja) | 2012-01-17 | 2016-04-20 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146898U (ja) * | 1979-04-11 | 1980-10-22 | ||
| JPS5638240U (ja) * | 1979-09-03 | 1981-04-10 | ||
| JPS5756698A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-05 | Hitachi Ltd | Diffuser for centrifugal compressor |
| JPS6232298A (ja) * | 1985-05-15 | 1987-02-12 | ドレツサ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 遠心コンプレツサあるいはそれに類似の装置用の拡散室 |
| JPS63198798A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Hitachi Ltd | タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザ |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63228744A patent/JP2569143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2569143B2 (ja) | 1997-01-08 |
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