JPH04262093A - 回生遠心圧縮機 - Google Patents

回生遠心圧縮機

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Publication number
JPH04262093A
JPH04262093A JP3274768A JP27476891A JPH04262093A JP H04262093 A JPH04262093 A JP H04262093A JP 3274768 A JP3274768 A JP 3274768A JP 27476891 A JP27476891 A JP 27476891A JP H04262093 A JPH04262093 A JP H04262093A
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JP
Japan
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suction
vanes
gas
vane
centrifugal compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3274768A
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Verneau
アライン.ベルニュー
Barry Dittler
バリー.ディトラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lamson Corp
Original Assignee
Lamson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Lamson Corp filed Critical Lamson Corp
Publication of JPH04262093A publication Critical patent/JPH04262093A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D23/00Other rotary non-positive-displacement pumps
    • F04D23/008Regenerative pumps

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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直接遠心ポンプとかブロ
ワーに関係し、特により良い効率とパワーを持つ改良さ
れた回生可能な装置に関連する。
【0002】
【従来の技術】回生圧縮機はローターによる動的液体を
取り扱う機構で、単一の羽根ディスクによって、同じ羽
根チップ速度を持つ幾つかの遠心ステージと同等の圧縮
比を達成している。羽根ディスクは、ディスク・リムの
一方或いは両方から軸方向に突出する1組の羽根或いは
翼を具備することができる。ハウジングはこの羽根ディ
スクを被い、吸込み部と吐出し部の間で環状圧縮チャン
バーを限定する。ストリッパ・シールが吐出し部と吸込
み部の間に供給される。このストリッパ・シールは羽根
の上で密接する隙間を作るので、翼間に存在する気体だ
けが、吐出し部から圧縮チャンバーの吸込み部の中に通
過する。
【0003】それぞれの環状圧縮チャンバーは、略円形
な断面形状を持ち、固体コアは羽根或いは翼のチャプに
供給できる。羽根は気体をチャンバーの中で放射状に外
部方向に導き、気体は、コアとチャンバーの壁により羽
根の吸引端もしくは放射状で内部方向に導かれ、更に羽
根の吸引端は気体を外部方向に推進する。気体は圧縮チ
ャンバーの中を通過するにつれ、螺旋状通路を通り、数
回羽根と遭遇する。羽根或いは翼を通過するたびに、気
体は圧縮され、これらの通過は、従来型の遠心圧縮にお
ける単一ステージに匹敵する。
【0004】しかしながら、この種の機械には、限定さ
れた効率と、パワーを消費する傾向があり、その適応性
には限界がある。一般に、回生遠心圧縮機は約50%或
いはそれ以下の効率が確認されている。気体がチャンバ
ーの中に既に存在する気体の中に噴出されるので、圧縮
チャンバーの中でかなりの乱流が発生する。更に、スト
リッパ・シールの既存の設計では、漏れやノイズの問題
を避けることができず羽根に対して比較的大きい隙間を
必要とした。
【0005】一方、この種の圧縮機は、しばしばより効
率の良い往復圧縮機に適しており、特に高い信頼性が要
求され、比較的操作と補修を必要としない応用例にむい
ている。同様な設計のポンプが液体をポンピングする時
に適用される。
【0006】ブロワー或いは圧縮機は、それらの効率、
流速、そして出力圧力によって分類される。一般には、
ピストン型圧縮機は、比較的高い出力圧力と、しばしば
80%近くの高い効率を持つ低い体積を持つ。ルーツ・
ブロワー或いはローバ・ブロワーのような回転機械は、
ピストン型圧縮機よりも高い操作速度を持ち、より大き
い体積で瞬時に出力圧力を達成する。この種の機械は6
0%程度の出力効率を持つ。第三のタイプの機種が回転
型ターボ機械であり、放射状、軸方向、或いは混合の流
形を持つ。これらの内の1つに回生形、つまり「抗力ポ
ンプ」があり、代表的には高い体積で低い出力圧力を持
ち、約40%乃至50%の効率を示す。多ステージ型タ
ービン圧縮機は、より高い出力圧力を得るために利用さ
れる。
【0007】回生ブロワーは前出のルーツ・ブロワーと
同様な操作特性を持つが、幾つかの操作上の利点を持つ
。例えば、サイズがコンパクトであり、操作が静かであ
り、清掃でパルス無しの空気排出が可能であり、しかも
単純な構造と、補修上の問題がない。回生型の圧縮機或
いはブロワーは攪拌、吹き付け、冷却、乾燥、或いはプ
ロセス・ガスの輸送や、空送コンベヤーによる物体輸送
などに、幅広く利用できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回生型
ブロワーの特筆すべき欠点があり、それはルーツ型ブロ
ワーに比較して効率が低いことである。
【0009】従って、本発明は、改良された効率を持つ
回生遠心ポンプ或いはブロワーを提供することを目的と
する。
【0010】本発明の他の目的に、改良された圧縮特性
と低減された漏れ特性を持つ回生遠心圧縮機を提供する
ことがある。
【0011】低減された漏れ、より良い吸込み特性、従
って改良された効率を伴う回生遠心ポンプ或いはブロワ
ーを提供することも本発明の他の目的である。
【0012】本発明の他の目的には、増加された負荷容
量を持つより高い効率とパワーを伴った回生往復圧縮機
を提供することも含まれる。
【0013】更に、本発明の他の目的に、より効果的に
して利用価値の高いストリッパ・シールを伴うので、更
に高い信頼性のある回生遠心圧縮機を提供することがあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の考えによると、
回生遠心圧縮機は、ハウジングと共に環状圧縮チャンバ
ーを限定するローター・ディスクの周囲から軸方向に突
出する1或いは2列の羽根を持つローター動的羽根を具
備する。当該ハウジングは羽根の回転方向に吸込み口か
ら吐出し口に延長する圧縮チャンバーを伴って、空気或
いは気体の吸込み部と吐出し部を持つ。D型断面形状の
環状コアが、羽根の軸チップを伴う圧縮チャンバーの中
で、その端部が吸込みバッフルと一体として形成される
吸込み部から、吐出し部まで延長する。ストリッパ・シ
ールは、実質的に羽根形状と同じ断面形状をした通路を
持ち、吐出し部から吸込み部に延長するので、結果とし
て吐出し部における圧縮気体は、ストリップされ、流れ
チャンバーから吐きだされる。
【0015】
【作用】このような圧縮機において、気体或いは流れは
、流れチャンバーを介して、螺旋状通路を通過する。 先ず、気体は吸込み部の中に吸込まれ、吸込みバッフル
を介して羽根の翼前縁に導かれる。回転羽根は、気体を
羽根の翼前縁から翼後縁に駆動し、両方の速度と圧力を
増す。その後、気体は無翼流れチャンバーに入るがここ
で速度の一部が圧力として回収される。そして、再び羽
根の翼前縁に入る。この過程は、圧縮機気体が、それが
押出されるストリッパ・シールに遭遇するまで、繰り返
される。この過程における各々の加速段階は、従来型圧
縮機の一段階と同等と考えられる。従来型の圧縮機は、
吸込み部から吐出し部に多段階圧縮機を加えることも可
能である。
【0016】この多段階圧縮過程により達成される比較
的高い圧力に対して、本発明では新しいシール設計を提
供している。結果として、漏れが最小限に留められ、又
ハウジングとかローターの持つ狭い隙間の上での熱膨張
に起因する金属の焼き付けも克服できる。
【0017】一般に、そこに圧力差が存在すれば、漏れ
を発生する可動部と静止部との間には隙間がある。この
漏れは、吸込み部と吐出し部の間で大きな圧力差がある
ようなストリッパ・シール、或いは流れチャンネルと羽
根ハブの間に大きな圧力差が存在する羽根の内部リムに
おいて顕著である。
【0018】この問題に対して、従来は隙間を可能な限
り狭くすることで対処していた。このような解決策であ
ると、製造がより困難なものとなり、特に高い負荷下で
は、熱膨脹により金属間の衝突や、摩擦が発生する可能
性がある。
【0019】本発明は羽根の内部リムとハウジングの係
合する部分との間に1組の内部ランニング・シールを使
用する。更に、羽根の外部リムとハウジングの間には、
1組の外部ラインニグ・シールを設けた。又吸込み部と
吐出し部の間に配置される1組のストリッパ・シールは
羽根材よりも柔らかい。これで、羽根とストリッパ・シ
ール間で狭い隙間が確保できる。仮に、羽根がシールを
叩いても、衝突による機械的な損傷は発生しない。
【0020】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。最初に実施例の概要を説明する。
【0021】本発明の実施例において、圧縮機がハウジ
ングの中で回転可能に保持される羽根或いはローター・
ディスクを持つことを明らかにした。ここには、ロータ
ー・ディスクのリムにおいて、二列の軸方向の羽根が存
在し、当該ハウジングは1組の環状圧縮チャンバーを二
列の羽根で限定しているが、それらの各々は、それぞれ
の圧縮チャンバーの1個を介して異動する。ハウジング
は空気或いは気体の吸込み部と、吐出し部を持ち、更に
羽根の回転方向で、吸込み部から吐出し部に延長する圧
縮チャンバーも具備する。吸込み部において、吸込みバ
ッフルが羽根と圧縮チャンバーの回りの吸込み気体(或
いは他の種の気体)を、より低い圧力の放射状で内部に
向った方向で、チャンバーに侵入するように導く。
【0022】圧力チャンバーは、一般には断面が丸い形
状をし、その各々は、羽根から排出される気体に対して
トロイド状通路を限定するために、圧縮チャンバーの中
で羽根の軸チップに沿って延長する1個の環状コアをも
含む。それぞれのコアは、吸込み部の端部が吸込みバッ
フルと一体に形成されている吸込み部から、吐出し部に
延長する。
【0023】ストリッパ・シールは羽根の回転方向で、
吐出し部から吸込み部に延長する。当該ストリッパ・シ
ールは、更に羽根の形状とその断面が実質的に同じ形状
をした1個の開通路を持つ。圧縮チャンバー中の圧縮さ
れたガスは羽根からストリップされ、又羽根回りの吐出
し部から吸込み部への流れからも遮蔽される。この好ま
しい実施例において、ストリッパ・シールは羽根材、例
えばアルミニウムよりも柔らかいテフロン(つまり、ポ
リテトラ・フルオロ・エチレン)或いは低摩擦人工樹脂
で作られるチャンネル・メンバー・インサートを含む。 このインサートは、ハウジングのストリッパ部位、つま
り吸込み部と吐出し部との間で容器の中に納まる。
【0024】ストリッパー・インサートは、羽根の吸引
端と排出端にそれぞれ配置される内部と外部の同軸円周
状フランジと、ハウジングを保持するウェブ部分と共に
弓形の形態を取るのが望ましい。内部フランジは、外部
フランジよりも大きい円周状の延び部であるので、羽根
がストリッパ・シールに遭遇する時に、連続する羽根の
間における空間が、それらの排出端で閉じられる前に、
それらの吸引端で閉じられる。又、羽根がストリッパ・
シールから離れ、吸込み部に入ると、前記の空間は先ず
外側、つまり排出端で開く。これにより、吐出し部から
吸込み部の間の空間中に運ばれる圧縮気体からの乱流を
低減する。
【0025】改良された流体力学の結果として羽根はL
形形状をした前方にスロープした形であり、これは丸い
内部あるは吸引端、略直線のリード・イン部、弓形曲げ
部、略直線の出口部、それに平坦で狭い排出外部端をも
具備する。連続する羽根は、空間の間を限定し、その空
間の各々は吸引端から弓形曲げ部に向い序々にその幅を
増し、弓形曲げ部から排出端にまで序々に引き続き開く
。これで、気体の効果的な拡散が可能となる。2組の羽
根は好ましくは互い違いに配置されるので、羽根ディス
クの一方の上における羽根はディスクの他方の上の羽根
との間で直線に並ぶ。
【0026】ランニング・シール、つまりテフロンとか
類似の材料製に環状リングは、放射状で内部方向に向っ
たハウジングの部分と、羽根ディスクのリムの一般的に
は、円柱状の対面表面との間に配置される。これらのシ
ールは、金属表面間に小さい隙間を必要とせずに圧縮さ
れた気体を圧縮チャンバーの中に収容することを助ける
【0027】添付した図面の図1と図2を参照すると、
圧縮機本体10は、ハウジングの右半分12と左半分1
4からなることが示されている。羽根駆動軸16が、ハ
ウジング半分12の中のベアリング支持から延長する。 本実施例では、モーター(図示せず)は図1に示したよ
うに、ハウジング右半分12において、シャフト16に
接続する。羽根シャフト16の回転方向は、ハウジング
の上に図示した矢印の方向に従う。
【0028】圧縮機本体10の上部には、内部18と外
部20が設けられる。一般的にはトロイド型圧縮チャン
バー22が圧縮機ハウジングの左右半分12、14のそ
れぞれの中に形成される。各々のチャンバー22は回転
方法に、吸込み部18から吐出し部20に延長する。ス
トリップ部24が回転方向に沿って吐出し部から吸込み
部までの短い距離に形成される。スタンド26が圧縮機
本体の上に接続され、当該本体を搭載する。
【0029】図3で詳細に示されているように、吸込み
部18はJ型形状の断面を持ち、吸込み空気は、吸込み
部18の口から、吸込み部において圧縮チャンバー22
の下方、つまり放射状で内部に向った部分に運ばれる。
【0030】図3にあるように、シャフト16近くのハ
ウジング半分12をシールするために、入り組んだシー
ル設計も可能であるシャフト・シール28がある。既に
知られた設計のベアリング30がシャフト16を回転可
能に支持する。
【0031】ハウジングの中で、シャフトの上に搭載さ
れたハブ34と周囲状リム36を持つ羽根ディスク32
がシャフト16により駆動される。リムはディスク32
の軸側のいずれかの上で放射状で内部方向に対面する円
柱状表面38を持つ。低摩擦リング・タイプのランニン
グ・シール40が、対応する円柱表面38に対面するそ
れぞれのハウジング半分12、14の内部円柱面42の
上に供給される。シール40は、圧縮チャンバー32か
ら羽根のハブ34とリム36間の低圧密閉空間44への
高圧気体の逃げを遮蔽する。もし必要であれば、外部ラ
ンニング・シールを、リム36の外部円柱表面と、ハウ
ジング半分12、14の対面表面との間に供給できる。 ランニング・シールは、互いに高速で運動する金属表面
間に狭い隙間を必要とせずに気体の流れを収容する。こ
れにより羽根の製作費を低減でき、同時にブロワーとか
圧縮機の信頼性を向上する。ランニング・シール40は
、更に圧縮チャンバー中の空気或いは他の気体の圧縮に
よって操作中に発生する熱膨脹をも吸収する。
【0032】詳細は後述するが、ここでは一般的に図示
されているように、気体が吸込み部から吐出し部へと移
動する時に、空気或いは他の気体を遠心圧縮機用圧縮チ
ャンバーの中に遠心的に外側に向って駆動するローター
翼の対応列46が羽根リム36のそれぞれの軸面の上に
ある。ストリッパ・シール48がローター翼材よりも柔
らかい低摩擦材料製のインサートで形成される。ストリ
ッパ・シールがストリッパ部位24の中の容器50の中
に接続され、ストリッパ・シールの1個は48がハウジ
ング半分12、14の各々の中に接続される。
【0033】図3に示したように、各チャンバー26は
羽根の軸チップの隣接するチャンバーの中央において、
一般的には環状コア52を持つ。ここで、コアは一般的
にはD型断面形状をしている。コアは、羽根の近くで直
線或いは一般的には平坦な表面を持ち、更にチャンバー
22の内側と共に、羽根裏面の放射状で外側から放射状
でそれの内側に排出される空気の円形通路を限定する一
般的には丸い或いは、ねじれた表面をも持つ。
【0034】図4と図5を参照すると、吸込み部と吐出
し部18、20が空気管或いはパイプが接続されるフラ
ンジ54、56を持つ。バッフル58が吸込み部に供給
される。このバッフル58は、羽根の列46回りから吸
引空気をチャンバー22の放射状で下側へ、つまり羽根
の吸引側へ運ぶために延長する。
【0035】図6に示したように、もし圧縮機本体10
が空気以外の気体、例えばアルゴン、天然ガス、或いは
類似の気体のために使用される時には、駆動軸16から
の当該ガスの逃げを防止するために、ガス・シール60
が、入り組んだタイプのシールの代わりに利用され得る
【0036】羽根32とストリッパ・シール48の詳細
は図7に説明されている。ストリッパ・シール48(こ
こでは、1個のみ図示されているが)は、皿穴ネジ穴6
4を伴う平坦ウェブ部62を持つ弓形のチャンネル形状
の部位の形状をしており、上記ネジ穴を介して、機械ネ
ジ66が、ストリッパ・シール用に用意された容器50
の中にストリッパ・シール48を絞めつける。ストリッ
パ・シール48は、一般的には円柱形で、吐出し部と吸
込み部の間で円周方向に延長する、放射状外部フランジ
を持つ。外部フランジ68と同軸な、一般的には円柱形
の内部フランジ70は、吸込み部と吐出し部の双方にお
いてより大きい円周状の延び部を持つ。ストリッパ・シ
ール48は羽根材よりも柔らかい材料で作られるで、羽
根に対する損傷の危険性を伴わずに、羽根翼46とスト
リッパ・シール48の間の保持を可能な限り近づけるこ
とができる。ストリッパ・シール48は、テフロン(ポ
リテトラ・フリュオロ・エチレン)或いは低摩擦係数の
他の適切な人工樹脂材のモールド材か機械加工で良い。
【0037】図7に図示されているように、各羽根翼列
46は、連続した羽根72と羽根間の連続した空間74
で形成される。それぞれの羽根72は、一般的にはL型
形状をしており、その放射状で内側には丸い吸引端76
、その中間位置には一般的には弓形曲げ部78に導く直
線部、そしてその放射状で外側には、平坦で狭い排出端
80に導く一般的には直線の出口部がそれぞれ具備され
ている。図7には更に羽根が好ましい方法として、互い
違いに配置されているので、羽根リムの各々の側の羽根
72は、リムの他の側の羽根間の空間74での位置にあ
る。そこで連続する羽根が、吸込み部から吐出し部に序
々にその幅を増し、引き続き排出端80へ弓曲げ部78
を介して序々に開く空間を限定する。
【0038】図8はストリッパー48の位置と、吸込み
部18と吐出し部20におけるチャンバー22の詳細を
図示する。図9Aから図9Iは、図8で示した面に沿っ
て切断したハウジングの片側だけのチャンバーの部分を
示す。
【0039】図9Aと図9Bは、バッフル58の一般的
な形状を示し、これは空気吸込みに対してJ型の断面形
状をしているので、羽根翼72の吸込み端76の上で開
く。図9Cと図9Dに示したように、チャンバー22の
吸引端において、バッフル58は、D型断面をし、ポス
ト82により1個所或いは数個所で保持される環状コア
52になる。吸込み部18と吐出し部20から、かなり
離れた個所では、チャンバーは図9Eに一般的に図示さ
れているような断面形状を取る。
【0040】図9F、図9G、図9Hと図9Iは、羽根
が、羽根翼72がストリッパ・シール48を通過するス
トリッパ部位に近づく時の、吐出し部20におけるチャ
ンバー22の断面形状を示す。ここで、図9I、図9H
乃至図9Gに示されているように、チャンバー22の放
射状で外部方向に向った部位が外側に開き、一方、チャ
ンバー22の放射状で内側に向った部位は閉じられ、ス
トリッパー個所と遭遇する。図9Hに示したように、ス
トリッパ・シール48の長い内部フランジ70が先ず遭
遇する。これにより、空間74の排出端が閉じる前に、
羽根翼間の前記空間74の吸引端を遮断する。これによ
り、ノイズを低減し、効率を上げるために、羽根間の圧
をストリッパ・シールにおいて、いくらか低減できる。
【0041】図9Fに図示されているように、羽根32
にとって必要でない凡ての部位を占める。よって、スト
リッパ・シールは吐出し部20から吸込み部18への高
圧気体の流れを遮蔽する。
【0042】図10に示すように、羽根の翼72は改良
された形状をしているので、翼間空間74は、気体の流
れ方向で見ると、その幅を序々に増す。これは、排出側
、つまり吐出し端80における気体の拡散を改良する。 空間の幅は、吸引端における幅84から吐出し端におけ
る幅86へと序々に増加する。実施例によると、排出幅
86は、吸引幅84の約1.2倍である。
【0043】上述の説明は二重側羽根に関連したが、本
発明の趣旨は、明らかに一重側羽根にも、もちろん適応
できる。更に、上で図示し説明した固体ストリッパ・シ
ールよりも寧ろ、本発明の回生遠心圧縮機の変形として
、ラビリンチ(入り組んだ)型のストリッパーを利用で
きる。
【0044】本発明が、好ましい実施例に基づいて記述
されてきたが、本発明は、ここに記述した実施例に限定
されない。寧ろ、特許請求範囲で限定したように、本発
明の趣旨を越えないで、多くの改良と変化が当事者にと
って可能であることをここに明記する。
【0045】
【発明の効果】本発明は羽根リムとハウジングの係合す
る部分との間に1組の内部ランニング・シールを使用す
る。更に、羽根の外部リムとハウジングの間には、1組
の外部ランニング・シールを設けた。吸込み部と吐出し
部の間に配置される1組のストリッパ・シールは羽根材
よりも柔らかい。これで、羽根とストリッパ・シール間
で狭い隙間が確保できる。仮に、羽根がシールを叩いて
も、衝突による機械的な損傷は発生しない。
【0046】本発明の改良された回生遠心圧縮機は、既
存のよりも静かで、より信頼性があり、改良された効率
の下でより高い圧縮比を達成する。又仮にストリッパ・
シールが損傷した場合には、それらは容易に交換できる
。しかしながら、短い慣らし運転の後では、ストリッパ
・シールと羽根との間にはなんらの接触がない。
【0047】本発明の他の利点は、効率と、負荷容量の
増加といった改良点である。
【0048】吸込みバッフルは、流れの侵入状態を改善
する。
【0049】他の改善点として、羽根形状の設計を挙げ
ることができる。羽根と、羽根の中の気体との間で高エ
ネルギー輸送を可能にするために利用した前進カーブ形
羽根以外に、連続する羽根の間の流れ通路に拡散の特性
を持たせたので、より高い圧力が、より良い効率(つま
り、羽根の中で20%の流れ減速)を伴って羽根の中で
達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す左側面図である
【図2】本発明の一実施例の構成を示す右側面図である
【図3】図2の3−3での断面立体図である。
【図4】図4の4−4での本圧縮機の頂部平面図である
【図5】図4の5−5における部分切断図である。
【図6】図3で示した実施例の部分に対する他のシャフ
ト・シール組立図である。
【図7】本発明の一実施例による羽根とストリッパ・シ
ールの部分組立図である。
【図8】本発明の一実施例の構成を示す部分説明図であ
る。
【図9A】本発明の一実施例の圧縮チャンバーの切断図
である。
【図9B】圧縮チャンバーの他の実施例を示す切断図で
ある。
【図9C】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9D】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9E】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9F】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9G】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9H】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図9I】圧縮チャンバーの更に他の実施例を示す切断
図である。
【図10】本発明の一実施例の羽根の翼形状を示す説明
図である。
【符号の説明】
10  圧縮機本体 12  ハウジング右半分 14  ハウジング左半分 16  羽根駆動軸 18  内部部分 20  外部部分 22  トロイド状圧縮チャンバー 24  ストリッパー部位 26  スタンド 28  シャフト・シール 30  ベアリング 32  羽根ディスク 34  ハブ 36  円周リム 38  円柱形表面 40  低摩擦リング形ランニング・シール42  内
部円柱形面 44  低圧密閉空間 46  対応例 48  ストリッパ・シール 50  容器 52  環状コア 54  フランジ 56  フランジ 58  バッフル 60  ガス・シール 62  平坦ウェブ部 64  さら穴ネジ穴 66  機械ネジ 68  放射状外部フランジ 70  円柱内部フランジ 72  翼 74  空間 76  丸い吸引端 78  弓形曲げ部 80  狭い排出端 82  ポスト 84  幅 86  幅

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  1個の軸、1個のリム、当該リムの一
    方から軸方向に延び、内側に向った放射状の吸引端及び
    外側に向った放射状の排出端を持つ一列の羽根を具備し
    た1個のローターと、角度をなして間隔をもって配置さ
    れるガス吸込み口と圧縮気体吐出し口を持ち、前記羽根
    を被うための放射状の延び部を持ち、前記ガス吸込み口
    から前記気体吐出し口に、前記ローターの回転方向に沿
    って環状圧縮チャンバーを形成し、前記羽根により推進
    される気体のためのトロイド状通路を限定するために羽
    根の軸先端部に隣接する前記圧縮チャンバーの中に延長
    する環状コアを含み、当該コアが羽根により推進された
    気体を、前記羽根の外側に向った放射状の排出端から内
    側に向った放射状の吸引端に導くために、前記ローター
    の回転方向で、吸込み口から吐出し口に延長している前
    記ローター用の1個のハウジングと、前記ローターの回
    転方向で吐出し口から吸込み口に延長し、前記圧縮チャ
    ンバー中の圧縮気体をストリップし、吐出し口から吸込
    み口に流れる圧縮気体を遮蔽するために、実質的に前記
    羽根の断面と同じ断面の開通路を持つ1個のストリッパ
    ・シールと、前記羽根と、前記圧縮チャンバー近くの吸
    引ガスを、当該圧縮チャンバーの放射状内側で、このチ
    ャンバーに導くための、前記ハウジングのガス吸込みに
    おいて形成される1個の吸込みバッフルとからなる回生
    遠心圧縮機。
  2. 【請求項2】  吸込みバッフルが、略J型の断面形状
    をした吸込みダクトを限定することを特徴とする請求項
    1に記載の回生遠心圧縮機。
  3. 【請求項3】  吸込みバッフルが、コア終端部で、当
    該コアと総体的に形成されることを特徴とする請求項1
    に記載の回生遠心圧縮機。
  4. 【請求項4】  ストリッパ・シールが羽根の吸引端と
    排出端に隣接して内部と外部それぞれの同軸で円周状の
    フランジを持つ弓形のチャンネルの形状をしており、当
    該内部円周状フランジが、前記外部円周状フランジより
    も更に吸込み口の中に延長しているので、羽根がストリ
    ッパー・シールから吸込み口に侵入するにつれ、羽根間
    の空間が先ず羽根の排出端を開けることを特徴とする請
    求項1に記載の回生遠心圧縮機。
  5. 【請求項5】  1個の軸、1個のリム、当該リムの一
    方から軸方向に延び、内側に向った放射状の吸引端及び
    外側に向った放射状の排出端を持つ一列の羽根を具備し
    た1個のローターと、角度をなして間隔をもって配置さ
    れるガス吸込み口と、圧縮気体吐出し口を持ち、前記羽
    根を被うための放射状の延び部を持ち、前記ガス吸込み
    口から前記気体吐出し口に、ローターの回転方向に沿っ
    て円周状に延長する前記ハウジングの中に環状圧縮チャ
    ンバーを形成し、当該ハウジングが、前記羽根により推
    進される気体のためのトロイド状通路を限定するために
    羽根の軸先端部に隣接する前記圧縮チャンバーの中に延
    長する環状コアを含み、当該コアが羽根により推進され
    た気体を、前記羽根の外側に向った放射状の排出端から
    内側に向った放射状の吸引端に導くために前記ローター
    の回転方向で、吸込み口から吐出し口に延長している前
    記ローター用の1個のハウジングと、ローターの回転方
    向で吐出し口から吸込み口に延長し、圧縮チャンバー中
    の圧縮気体をストリップし、吐出し口から吸込み口に流
    れる圧縮ガスを密閉する目的で、羽根の断面と実質的に
    同じ断面形状の開通路を持ち、更に羽根用材料よりも低
    摩擦で柔らかい材料で作られ、ストリップ・シール用容
    器の中に納まり、しかも前記羽根の吸引端と排出端に隣
    接する前記容器、内部同軸円周状フランジ及び外部同軸
    円周状フランジを保持するウェブ部を持つ弓形チャンネ
    ル形状のストリッパ・シールと、羽根とチャンバーの周
    囲の吸引ガスを圧縮チャンバーの放射状の内部方向にお
    いて当該圧縮チャンバーに導入する空気吸引端に設けた
    吸引バッフルとからなる回生遠心圧縮機。
  6. 【請求項6】  ストリッパ・シールが低摩擦性人工樹
    脂で形成されることを特徴とする請求項5に記載の回生
    遠心圧縮機。
  7. 【請求項7】  ストリッパ・シールがポリテトラ・フ
    ルオロ・エチレンで作られることを特徴とする請求項6
    に記載の回生遠心圧縮機。
  8. 【請求項8】  ストリッパ・シールの内部円周状フラ
    ンジが外部円周状フランジよりも大きい円弧の上に円周
    状に延長することを特徴とする請求項5に記載の回生遠
    心圧縮機。
  9. 【請求項9】  内部フランジが、外部フランジよりも
    更に延長するので、連続する羽根の間で限定される間隔
    が、羽根がストリッパ・シールに出会うと、それらが排
    出端で閉じられる前に、吸引端で閉じられることを特徴
    とする請求項8に記載の回生遠心圧縮機。
  10. 【請求項10】  内部フランジが外部フランジよりも
    吸込みの中に更に延長するので、羽根がガス吸引に会う
    と、連続する羽根間で限定される空間は、それらが吸引
    端で開かれる前に、排出端で開かれることを特徴とする
    請求項8に記載の回生遠心圧縮機。
  11. 【請求項11】  1個の軸、当該軸の一方側に設けら
    れ、内部円柱端を持つ1個のリム、前記リムの両側から
    軸方向に延長し、それぞれの羽根が放射状に内部に向っ
    た吸引端と放射状に外部に向った排出端を持ち、更に軸
    チップをそれぞれ持つ1組の羽根列を備えた1個のロー
    ターと、上部に円周状に間隔をもって配置されるガス吸
    込み口及び圧縮ガス吐出し口を持ち、内部に形成されそ
    れぞれが羽根の対応する列を被うための放射状延び部、
    ローターの回転方向でガス吸込み口からガス吐出し口に
    円周状に延長する1組の環状の圧縮チャンバー及び前記
    リムのそれぞれの円柱状内部端に対面する1組の円柱状
    の表面を持ち、羽根により推進される気体のための螺旋
    状通路を限定するために、対応する羽根列の軸チップに
    隣接するそれぞれの圧縮チャンバーの中で各々が延長す
    る1組の環状コア及びローターの回転方向で吸込み口か
    ら吐出し口に延長するコアをも含むような1個のハウジ
    ングと、ローターの回転方向で吐出しから吸込みに延長
    し、圧縮チャンバーの中での圧縮気体をストリップし、
    吐出しから吸込みに流れる圧縮ガスを遮蔽するために、
    羽根の断面と略同じ断面形状の開通路をも持つ1個のス
    トリッパ・シールと、ローター・リムの内部円周状端に
    対して密閉する目的でハウジングの円周状表面の上にそ
    れぞれ配置される低摩擦シーリング・リングと、羽根と
    チャンバーの回りの吸引気体を導いて、圧縮チャンバー
    の放射状の内部側での圧縮チャンバーに導入するための
    空気吸込みにおける空気吸込みバッフルとからなる回生
    遠心圧縮機。
  12. 【請求項12】  シーリング・リングが低摩擦人工樹
    脂で作られることを特徴とする請求項11に記載の回生
    遠心圧縮機。
  13. 【請求項13】  シーリング・リングがポリテトラ・
    フルオロ・エチレンで作られることを特徴とする請求項
    12に記載の回生遠心圧縮機。
  14. 【請求項14】  二列の羽根が食い違っているので、
    一方のリムの上にある羽根が他方のリムの上にある羽根
    との間で限定される空間と一列に並ぶことを特徴とする
    請求項11に記載の回生遠心圧縮機。
  15. 【請求項15】  羽根が、丸い吸引端、略直線のリー
    ド部、弓部、略直線の出口部、それに平坦な排出端と順
    にそれぞれを持つ略L型形状をしたことを特徴とする請
    求項11に記載の回生遠心圧縮機。
  16. 【請求項16】  連続する羽根が、吸引端から弓曲げ
    部へとその幅を序々に増加し、遂に弓曲げ部から羽根の
    排出端に序々に連続して開いているような空間をそれぞ
    れの羽根の間で限定することを特徴とする請求項15に
    記載の回生遠心圧縮機。
  17. 【請求項17】  放射状外部排出端から放射状内部吸
    引端に、羽根により推進されるガスを導くために、前記
    環状コアの各々が、それぞれの羽根の軸チップに対面す
    る略平坦な側面と、丸い外部ガイド表面を持った略D型
    断面形状をしていることを特徴とする請求項11に記載
    の回生遠心圧縮機。
  18. 【請求項18】  コアの各々が、吸引バッフルの上に
    連続して形成される吸引端を持つことを特徴とする請求
    項17に記載の回生遠心圧縮機。
  19. 【請求項19】  1個の軸、1個のリム、それぞれが
    放射状で内部に向った吸引端及び放射状で外部に向った
    排出端を持つ一方のリムから軸方向に延長する一列の羽
    根を持つローターと、角度をもって間隔的に配置される
    空気吸込み口、空気吐出し口及び羽根を被うための放射
    状延び部を備え、ローターの回転方向で空気吸込みから
    空気吐出しに円周状に延長する環状圧縮チャンバーを形
    成し、羽根により推進される気体のための螺旋状通路を
    限定する目的で羽根の軸チップ近くで前記圧縮チャンバ
    ーの中にまで延長し、しかもローターの回転方向で吸込
    みから吐出しにも延長する環状コアをも含むようなロー
    ター用のハウジングと、羽根により推進される気体を、
    放射状で外部に向った排出端から放射状で内部に向った
    吸引端に導くための丸い外部ガイド表面を持つ略D型断
    面形状のコアと、ローターの回転方向で吐出し口から吸
    込み口に延長し、圧縮チャンバー中の圧縮気体をストリ
    ップし、吐出しから吸込みに流れる圧縮気体を遮蔽する
    ための実質的には羽根と同じ断面形状をした開通路を持
    ち、羽根材よりも柔らかく低摩擦材で作られ、前記ハウ
    ジングの中のストリッパ・シール用の容器に納まり、し
    かも前記ハウジングを羽根の吸引端と排出端に隣接する
    内部と外部同軸円周状フランジにそれぞれ保持するウェ
    ブ部を持つ弓形チャンネルに形成されるストリッパ・シ
    ールと、外部円周状フランジよりも更に吸込みの中に延
    長し、前記羽根がストリッパ・シールと出会うと、連続
    する羽根の間で形成される空間がそれらの排出端におい
    て閉じられるようになっている内部円周状フランジと、
    羽根とチャンバーの回りの吸引気体を、圧縮チャンバー
    の放射状内部側において圧縮チャンバーに導入するよう
    に導く空気吸込み用吸込みバッフルとからそれぞれなる
    回生遠心圧縮機。
  20. 【請求項20】  コアが吸込み部を持ち、吸込みバッ
    フルと連続して形成されることを特徴とする請求項19
    に記載の回生遠心圧縮機。
JP3274768A 1990-09-28 1991-09-26 回生遠心圧縮機 Pending JPH04262093A (ja)

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