JPH0526198A - 案内羽根付デイフユーザ - Google Patents
案内羽根付デイフユーザInfo
- Publication number
- JPH0526198A JPH0526198A JP18433991A JP18433991A JPH0526198A JP H0526198 A JPH0526198 A JP H0526198A JP 18433991 A JP18433991 A JP 18433991A JP 18433991 A JP18433991 A JP 18433991A JP H0526198 A JPH0526198 A JP H0526198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- radius
- front edge
- angle
- diffuser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】案内羽根付きディフューザ５の、案内羽根６の
前縁半径を羽根高さ方向に変化させ、最大前縁半径より
半径が小さい部分の羽根の羽根角度を一定にする。 【効果】羽根車を出た流れが案内羽根前縁に達する時間
を羽根高さ方向に変えることができるので、圧縮機騒音
を下げることができ、羽根前縁における入射損失を小さ
くすることができ、圧縮機性能が向上する。
前縁半径を羽根高さ方向に変化させ、最大前縁半径より
半径が小さい部分の羽根の羽根角度を一定にする。 【効果】羽根車を出た流れが案内羽根前縁に達する時間
を羽根高さ方向に変えることができるので、圧縮機騒音
を下げることができ、羽根前縁における入射損失を小さ
くすることができ、圧縮機性能が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心圧縮機に係り、特
に、高性能で低騒音の遠心圧縮機に関する。
に、高性能で低騒音の遠心圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、案内羽根付ディフューザを設けた
遠心圧縮機は、例えば、実開平1−174599号公報におい
て論じられているように、案内羽根前縁半径は羽根高さ
方向に一定になっていた。また、案内羽根の前縁半径を
羽根高さ方向に変化させたディフューザも米国特許4,34
9,314号において論じられている。
遠心圧縮機は、例えば、実開平1−174599号公報におい
て論じられているように、案内羽根前縁半径は羽根高さ
方向に一定になっていた。また、案内羽根の前縁半径を
羽根高さ方向に変化させたディフューザも米国特許4,34
9,314号において論じられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、従来の遠心圧
縮機は、図６に示すように、側板４，心板３とそれらの
間に円形翼列状に配置された羽根２からなる羽根車１
と、羽根車１の半径方向外方に設けられ、一対のディフ
ューザ板７，８とこれらの間に円形翼列状に設けられた
案内羽根６からなる案内羽根付ディフューザ５により構
成される。案内羽根６の前縁半径は一定となっている。
流れを減速するために、案内羽根６の羽根角度（接線方
向から計った角度）は図３にａ（破線）で示すように、
半径とともに大きくなるように設定されている。
縮機は、図６に示すように、側板４，心板３とそれらの
間に円形翼列状に配置された羽根２からなる羽根車１
と、羽根車１の半径方向外方に設けられ、一対のディフ
ューザ板７，８とこれらの間に円形翼列状に設けられた
案内羽根６からなる案内羽根付ディフューザ５により構
成される。案内羽根６の前縁半径は一定となっている。
流れを減速するために、案内羽根６の羽根角度（接線方
向から計った角度）は図３にａ（破線）で示すように、
半径とともに大きくなるように設定されている。
【０００４】羽根車１を回転させると、流体（ガス）は
羽根車１に吸い込まれエネルギが与えられた後、羽根車
１から吐き出される。羽根車１から吐出された流体は、
案内羽根付ディフューザ５に入り減速されて圧力回復が
なされる。羽根車１内ではその流路表面に境界層が発達
し、この境界層内の低運動量流体はコリオリ力の影響で
羽根２の負圧面（回転方向後面）に集まる。この結果、
羽根車１の出口では円周方向（１ピッチ間）には図６に
示すような流れの歪が生じる。すなわち、負圧面２ｂ側
では絶対速度の小さい後流が、圧力面２ａ側では絶対速
度の大きい主流が吐出される。なお、羽根高さ方向には
流れはほぼ一様になる。
羽根車１に吸い込まれエネルギが与えられた後、羽根車
１から吐き出される。羽根車１から吐出された流体は、
案内羽根付ディフューザ５に入り減速されて圧力回復が
なされる。羽根車１内ではその流路表面に境界層が発達
し、この境界層内の低運動量流体はコリオリ力の影響で
羽根２の負圧面（回転方向後面）に集まる。この結果、
羽根車１の出口では円周方向（１ピッチ間）には図６に
示すような流れの歪が生じる。すなわち、負圧面２ｂ側
では絶対速度の小さい後流が、圧力面２ａ側では絶対速
度の大きい主流が吐出される。なお、羽根高さ方向には
流れはほぼ一様になる。
【０００５】このように周方向に周期的に変動する（周
方向に非一様な）流れが案内羽根付ディフューザ５に流
入すると、流れが羽根６の前縁に衝突する際に騒音が発
生することになる。特に、案内羽根６の前縁半径が一定
の場合には、羽根車１を出た流れは羽根高さ方向にほぼ
一様であるため、羽根高さ方向に同位相で（同時に）案
内羽根６に衝突することになり、発生する騒音も特に大
きくなる。このように、従来の案内羽根付ディフューザ
をもつ遠心圧縮機では騒音が高いという問題があった。
方向に非一様な）流れが案内羽根付ディフューザ５に流
入すると、流れが羽根６の前縁に衝突する際に騒音が発
生することになる。特に、案内羽根６の前縁半径が一定
の場合には、羽根車１を出た流れは羽根高さ方向にほぼ
一様であるため、羽根高さ方向に同位相で（同時に）案
内羽根６に衝突することになり、発生する騒音も特に大
きくなる。このように、従来の案内羽根付ディフューザ
をもつ遠心圧縮機では騒音が高いという問題があった。
【０００６】また、図６で、案内羽根６の前縁半径を羽
根高さ方向に変えたディフューザも考案されている。こ
のようにすると、羽根前縁半径が羽根高さ方向に異なる
ため、羽根車１から出た羽根高さ方向にほぼ一様な流れ
が羽根前縁に到達する時間は羽根高さ方向に異なること
になる。従って、騒音発生の原因である流れの羽根への
衝突は時間的に分散され、騒音は小さくなることにな
る。しかし、案内羽根６の上流の羽根なし区間９では、
平均流れ角がほぼ一定になるのに対して、案内羽根６の
羽根角度は図３のａに示すように半径の増加と共に大き
くなるので、前縁半径が大きい部分の羽根角と流れ角は
一致しなくなり、入射損失（流れ角と羽根角の不一致に
より生じる損失）が増加して圧縮機性能は大幅に下がる
ことになる。
根高さ方向に変えたディフューザも考案されている。こ
のようにすると、羽根前縁半径が羽根高さ方向に異なる
ため、羽根車１から出た羽根高さ方向にほぼ一様な流れ
が羽根前縁に到達する時間は羽根高さ方向に異なること
になる。従って、騒音発生の原因である流れの羽根への
衝突は時間的に分散され、騒音は小さくなることにな
る。しかし、案内羽根６の上流の羽根なし区間９では、
平均流れ角がほぼ一定になるのに対して、案内羽根６の
羽根角度は図３のａに示すように半径の増加と共に大き
くなるので、前縁半径が大きい部分の羽根角と流れ角は
一致しなくなり、入射損失（流れ角と羽根角の不一致に
より生じる損失）が増加して圧縮機性能は大幅に下がる
ことになる。
【０００７】本発明の目的は、高性能で低騒音の遠心圧
縮機を提供することにある。
縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ディフュー
ザの案内羽根の前縁半径を羽根高さ方向に変化させ、前
縁最大半径より半径の小さい部分の羽根の羽根角度をほ
ぼ一定にすることにより達成される。
ザの案内羽根の前縁半径を羽根高さ方向に変化させ、前
縁最大半径より半径の小さい部分の羽根の羽根角度をほ
ぼ一定にすることにより達成される。
【０００９】
【作用】ディフューザの案内羽根の前縁半径を羽根高さ
方向に変化させたので、羽根車から吐き出される流れ
は、案内羽根前縁に位相差をもって（時間的にずれて）
衝突することになる。また、前縁最大半径と最小半径の
間の案内羽根の羽根角度をほぼ一定にしたので、羽根高
さ方向全体で案内羽根前縁の羽根角は平均流れ角と一致
するため、入射損失は小さくなる。
方向に変化させたので、羽根車から吐き出される流れ
は、案内羽根前縁に位相差をもって（時間的にずれて）
衝突することになる。また、前縁最大半径と最小半径の
間の案内羽根の羽根角度をほぼ一定にしたので、羽根高
さ方向全体で案内羽根前縁の羽根角は平均流れ角と一致
するため、入射損失は小さくなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。
る。
【００１１】図１は、遠心圧縮機の一実施例の縦断面
図、図２は図１のII−II矢視図である。羽根車１は、側
板４，心板３とそれらの間に円形翼列状に配置された羽
根２より構成される。羽根車１の半径方向外方には一対
のディフューザ板７，８とこれらの間に円形翼列状に設
けられた案内羽根６からなる案内羽根付ディフューザ５
が設置されている。案内羽根６の前縁６ａの半径は側板
側で小さく心板側で大きくなっている。また、心板側前
縁より半径の小さい部分の案内羽根の羽根角度は、図３
の実線（ｂ）でに示すように、一定で羽根車出口の平均
流れ角に等しくなっている。心板側前縁より半径の大き
い部分の案内羽根の羽根角度は、半径が大きくなるにつ
れて大きくなっている。
図、図２は図１のII−II矢視図である。羽根車１は、側
板４，心板３とそれらの間に円形翼列状に配置された羽
根２より構成される。羽根車１の半径方向外方には一対
のディフューザ板７，８とこれらの間に円形翼列状に設
けられた案内羽根６からなる案内羽根付ディフューザ５
が設置されている。案内羽根６の前縁６ａの半径は側板
側で小さく心板側で大きくなっている。また、心板側前
縁より半径の小さい部分の案内羽根の羽根角度は、図３
の実線（ｂ）でに示すように、一定で羽根車出口の平均
流れ角に等しくなっている。心板側前縁より半径の大き
い部分の案内羽根の羽根角度は、半径が大きくなるにつ
れて大きくなっている。
【００１２】羽根車出口からは、羽根高さ方向にはほぼ
一様であるが、周方向には非一様なつまり周期的に変動
する流れが吐出される。羽根車を出た流れはディフュー
ザ５の前縁上流の羽根なし区間９を流れ、そして羽根前
縁６ａに至る。羽根前縁半径が羽根高さ方向にことなる
ため、羽根車１から出た流れが羽根前縁に到達する時間
は羽根高さ方向に異なることになる。従って、騒音発生
の原因である流れの羽根への衝突は時間的に分散され、
騒音は小さくなることになる。
一様であるが、周方向には非一様なつまり周期的に変動
する流れが吐出される。羽根車を出た流れはディフュー
ザ５の前縁上流の羽根なし区間９を流れ、そして羽根前
縁６ａに至る。羽根前縁半径が羽根高さ方向にことなる
ため、羽根車１から出た流れが羽根前縁に到達する時間
は羽根高さ方向に異なることになる。従って、騒音発生
の原因である流れの羽根への衝突は時間的に分散され、
騒音は小さくなることになる。
【００１３】また、心板側前縁半径より小さい部分では
羽根角度は設計点平均流れ角とほぼ等しくなっているの
で、前縁羽根角度は羽根高さ方向に変化しない。ディフ
ューザの羽根なし区間９では、平均流れは対数螺旋状に
流れる、つまり、半径方向に流れ角は変化しない。従っ
て、設計流量点付近では羽根角度は平均流れ角に等しく
なり、入射損失は小さくなる。心板側前縁半径より下流
では、流れは羽根に導かれ、流れ角が大きくなるので減
速され、従来の案内羽根付ディフューザと同様性能は高
い。
羽根角度は設計点平均流れ角とほぼ等しくなっているの
で、前縁羽根角度は羽根高さ方向に変化しない。ディフ
ューザの羽根なし区間９では、平均流れは対数螺旋状に
流れる、つまり、半径方向に流れ角は変化しない。従っ
て、設計流量点付近では羽根角度は平均流れ角に等しく
なり、入射損失は小さくなる。心板側前縁半径より下流
では、流れは羽根に導かれ、流れ角が大きくなるので減
速され、従来の案内羽根付ディフューザと同様性能は高
い。
【００１４】図５には、本発明による他の実施例の縦断
面図を示す。案内羽根付きディフューザ５は、ディフュ
ーザ板７，８とそれらの間に円形翼列上に設置された案
内羽根６により構成される。案内羽根６の心板側の前縁
半径は側板側の前縁半径よりも小さく、側板側前縁より
も半径の小さい部分の羽根角度は一定で、羽根車出口の
平均流れ角にほぼ等しくなっている。
面図を示す。案内羽根付きディフューザ５は、ディフュ
ーザ板７，８とそれらの間に円形翼列上に設置された案
内羽根６により構成される。案内羽根６の心板側の前縁
半径は側板側の前縁半径よりも小さく、側板側前縁より
も半径の小さい部分の羽根角度は一定で、羽根車出口の
平均流れ角にほぼ等しくなっている。
【００１５】羽根車１を出た、羽根高さ方向にはほぼ一
様であるが周方向には非一様な、つまり、周方向に周期
的に変動する流れは、ディフューザ５の前縁上流の羽根
なし区間９を流れ、羽根前縁６ａに至る。この場合に
も、羽根前縁６ａの半径が心板側から側板側に向かって
大きくなるため、羽根車１から出た流れが羽根前縁６ａ
に到達する時間は羽根高さ方向に異なることになる。従
って、騒音発生の原因である流れの羽根への衝突は時間
的に分散され、騒音は小さくなることになる。
様であるが周方向には非一様な、つまり、周方向に周期
的に変動する流れは、ディフューザ５の前縁上流の羽根
なし区間９を流れ、羽根前縁６ａに至る。この場合に
も、羽根前縁６ａの半径が心板側から側板側に向かって
大きくなるため、羽根車１から出た流れが羽根前縁６ａ
に到達する時間は羽根高さ方向に異なることになる。従
って、騒音発生の原因である流れの羽根への衝突は時間
的に分散され、騒音は小さくなることになる。
【００１６】また、心板側前縁半径より小さい部分では
羽根角度は設計点平均流れ角とほぼ等しくなっているの
で、前縁羽根角度は羽根高さ方向に変化しない。従っ
て、設計流量点付近では羽根角度は平均流れ角に等しく
なり、入射損失は小さくなる。そして、側板側前縁半径
より下流では、流れは羽根に導かれ、流れ角が大きくな
るので減速され、従来の案内羽根付ディフューザと同様
に性能は高い。
羽根角度は設計点平均流れ角とほぼ等しくなっているの
で、前縁羽根角度は羽根高さ方向に変化しない。従っ
て、設計流量点付近では羽根角度は平均流れ角に等しく
なり、入射損失は小さくなる。そして、側板側前縁半径
より下流では、流れは羽根に導かれ、流れ角が大きくな
るので減速され、従来の案内羽根付ディフューザと同様
に性能は高い。
【００１７】このように、以上の二つの実施例によれば
羽根車１から出た流れが羽根高さ方向に異なった時間で
羽根に衝突するので、騒音を小さくすることができ、羽
根高さ方向に前縁羽根角度と流れ角はほぼ一致するので
損失が小さく性能が向上する。
羽根車１から出た流れが羽根高さ方向に異なった時間で
羽根に衝突するので、騒音を小さくすることができ、羽
根高さ方向に前縁羽根角度と流れ角はほぼ一致するので
損失が小さく性能が向上する。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、羽根車を出た流れが案
内羽根前縁に達する時間を羽根高さ方向に変えることが
できるので、圧縮機の騒音を下げることができるばかり
でなく、羽根前縁における入射損失を小さくできるの
で、圧縮機性能を向上することができる。
内羽根前縁に達する時間を羽根高さ方向に変えることが
できるので、圧縮機の騒音を下げることができるばかり
でなく、羽根前縁における入射損失を小さくできるの
で、圧縮機性能を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例の縦断面図。
【図２】図１のII−II矢視図。
【図３】案内羽根の羽根角度分布図。
【図４】羽根一ピッチ間の絶対速度の分布図。
【図５】本発明の他の実施例の縦断面図。
【図６】従来の案内羽根付ディフューザの縦断面図。
１…羽根車、２…羽根、３…心板、４…側板、５…ディ
フューザ、６…案内羽根、７，８…ディフューザ板、９
…羽根なし区間。
フューザ、６…案内羽根、７，８…ディフューザ板、９
…羽根なし区間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 幸司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】一対の対設したディフューザ板により形成
されるディフューザ流路内に、複数個の案内羽根を円形
翼列上に配置した案内羽根付ディフューザにおいて、前
記案内羽根の前縁半径を羽根高さ方向に変化させ、最大
前縁半径より内径側の案内羽根の羽根角度をほぼ一定に
したことを特徴とする案内羽根付ディフューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18433991A JPH0526198A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 案内羽根付デイフユーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18433991A JPH0526198A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 案内羽根付デイフユーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526198A true JPH0526198A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16151572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18433991A Pending JPH0526198A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 案内羽根付デイフユーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526198A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437017B1 (ko) * | 2001-08-29 | 2004-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 원심 송풍기 |
| KR100441093B1 (ko) * | 2002-01-03 | 2004-07-21 | 엘지전자 주식회사 | 진공청소기용 원심송풍기 |
| WO2015197536A1 (de) | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Abb Turbo Systems Ag | Diffuser für radialverdichter |
| EP3680489A1 (en) * | 2019-01-14 | 2020-07-15 | Honeywell International Inc. | Compressor for a gas turbine engine comprising a diffuser having blades with inclined leading edges |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP18433991A patent/JPH0526198A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437017B1 (ko) * | 2001-08-29 | 2004-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 원심 송풍기 |
| KR100441093B1 (ko) * | 2002-01-03 | 2004-07-21 | 엘지전자 주식회사 | 진공청소기용 원심송풍기 |
| WO2015197536A1 (de) | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Abb Turbo Systems Ag | Diffuser für radialverdichter |
| EP3680489A1 (en) * | 2019-01-14 | 2020-07-15 | Honeywell International Inc. | Compressor for a gas turbine engine comprising a diffuser having blades with inclined leading edges |
| US11131210B2 (en) | 2019-01-14 | 2021-09-28 | Honeywell International Inc. | Compressor for gas turbine engine with variable vaneless gap |
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