JPH0826879B2

JPH0826879B2 - ラジアルコンプレツサ

Info

Publication number: JPH0826879B2
Application number: JP2189613A
Authority: JP
Inventors: リベロ・ポルタレオニ; ミヒヤエル・カーゼイ
Original assignee: ズルツアー‐エツシヤー・ウイス・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0354399A; CH680010A5; DE3926152C2; DE3926152A1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、半径方向で貫流される羽根車と、該羽根車
の周縁を取囲んでいて案内羽根を有するリング状の定置
のディフィーザと、該案内羽根を取囲んでいて羽根車か
ら流出する流れを流出口の方へ変向するための少なくと
も１つの変向室とを備えたラジアルコンプレッサに関す
る。

従来の技術前記の形式のラジアルコンプレッサは、例えばスイス
連邦国出願663447号明細書により公知である。この公知
のラジアルコンプレッサにおいては、羽根車を取囲むデ
ィフィーザ及び該ディフューザにおける案内羽根は、羽
根車の周縁出口において流れエネルギをできるだけわず
かな損失の圧力に変換するために役立つ。この公知のラ
ジアルコンプレッサは、ディフューザの案内羽根が羽根
車の軸線方向に整合されており、しかし半径方向に対し
て傾斜して整合されている。しかも、この案内羽根の傾
斜は、羽根車の出口における内側区域から外側区域へ常
に増大しており、従って羽根車から半径方向の成分を有
する外側縁において流出する流れは増大する周辺の成
分、すなわち増大する渦を形成し、かつ案内羽根の外側
に続く変向案内に接線方向で案内される。この変向室
は、適当にら旋状に、かつ流れ方向で常に拡大して形成
され、しかも接線方向に整合された流出内を有してい
る。

しかしながら、流出口をこのように接線方向で構成す
ることにより、大型機械においては著しいトルクが支持
力によって生じることになり、このトルクが、土台及び
コンプレッサと結合される別の建物部分にてこ作用によ
り妨害となる非対称的な応力を及ぼすという欠点があ
る。さらに、圧力を得るための十分な遅延、ひいては十
分なエネルギ回復を維持するために、徐々に拡大される
長い出口接続管から旋状出口に設けられなければなら
ず、このことにより構造が大きくなるという欠点があ
る。とりわけ、ら旋状の変向室を有するこのような公知
のディフューザにおいては、接線方向の流れ成分のみが
ら旋部内に集められかつエネルギ回復のために供給さ
れ、これに対して半径方向の成分は渦形成及びねじれ形
成のためにのみ案内されかつこのことによってそのエネ
ルギは失われる。

発明が解決しようとする課題本発明の課題は、公知のラジアルコンプレッサの欠点
を排除すると共に、運転時の妨害となるトルクを排除し
かつ流れからのエネルギ回復を改善することである。

課題を解決するための手段前述の課題を解決するために講じた本発明の手段は、
半径方向で貫流される羽根車と、該羽根車の周縁を取囲
んでいて案内羽根を有するリング状の定置のディフュー
ザと、該案内羽根を取囲んでいて羽根車から流出する流
れを流出口の方へ変向するための少なくとも１つの変向
室とを備えたラジアルコンプレッサにおいて、前記ディ
フューザの案内羽根が、羽根車に接続された内側区域に
おいて半径方向に向かって傾斜しており、さらに案内羽
根が、外側に続く区域において半径方向に向かってゆる
やかになる傾斜を有していてかつ外縁において半径方向
にほぼ整合しており、さらに変向室が羽根車軸線を含む
平面に関してほぼ鏡像対称的に形成されており、変向室
からの流出口が半径方向に羽根車軸線に対して垂直に向
けられていることである。

発明の効果本発明の構成によればディフューザにおいて遅延され
た、ディフューザの外側縁における流れが半径方向に向
かい、この流れはすでにディフューザの案内羽根を取囲
む変向室内でさらに遅延されることになる。さらに、こ
こでは接線方向の流れ方向はほとんど生じないので、全
流れエネルギーはエネルギ回復のためにほぼ使用され
る。それ故に、遅延のための延長された出口接続管は必
要でない。さらに、流出口は真に半径方向に整合されて
いるので、運転中のトルクは最初から回避されている。

実施例図面において互いに垂直な２つの断面で示されたラジ
アルコンプレッサでは、ケーシング１内で羽根車２が回
転し、つまり羽根車の軸はモータ３によって駆動され、
かつ羽根車の回転羽根４が、入口５を通って軸方向に入
る圧縮すべきガスを半径方向Ｒで外方へ遠心分離する。

羽根車は、その外側縁においてディフューザ６によっ
て囲まれており、該ディフューザは羽根車の軸線Ａに対
して垂直な２つのプレート7,8を有しており、これらプ
レート7,8の間には、軸線Ａに対して平行に整合された
複数の案内羽根9,10が配置されている。これらの案内羽
根は、該案内羽根の内側部分において、つまり羽根車２
もしくは回転羽根４の外側環に続く内側区域Z_iにおいて
半径方向に対して傾斜しており、しかも羽根車から流出
する流れの方向にほぼ相応している。これに対して案内
羽根の外側部分はディフューザの外側に続く外側区域Z_a
において案内羽根10の傾斜が半径方向Ｒに向かって外方
へ徐々に減少して、ディフューザの外側縁11において少
なくともほぼゼロになるように形成されており、すなわ
ち案内羽根10の外側端部は実際には半径方向Ｒに整合さ
れている。このことによって、ディフューザから外側縁
11において流出する流れは全周面にわたって、ほぼ接線
方向の成分なしにほぼ半径方向に向くことができる。

ディフューザ６は外側を例えばトラス状又は円柱状の
変向型12によって取囲まれており、この変向室内には、
羽根車によって負荷されかつ案内羽根9,10によって所定
の方向で変向されるガスが流入し、さらに半径方向運動
時に外方へ遅れる。変向室12は羽根車及びディフューザ
の軸線Ａに対して垂直な平面Ｒ′に関して鏡像対称的に
形成されている。ケーシングの一方側面において、変向
室12が単数又は複数の流出口13に開口しており、該流出
口は正しく半径方向に整合されている。このような構成
によって、半径方向で変向室12内に流入するガスは、著
しく遅延された後に両側面で互いに対称的にリング状の
変向室12の壁に沿って流出口13に向かう方向に変向され
る。対称平面の両側で流れを分けるために、変向室12内
に羽根状の壁14が設けられており、該壁は対称平面内で
流出口13に向かう方向で、及びそれとは反対の方向で延
びている。しかし場合によっては、これらの羽根状の壁
を省略することもできる。

前述の構成によって、流れはほぼ接線方向成分なしに
ディフューザから流出し、例えば半径方向の流れはディ
フューザの直後に変向室内に変向されかつ遅延され、さ
らにすでにゆっくり運動するガスは対称的な流れで正し
く半径方向に整合される流出口へ流れる。この結果、流
れからのエネルギ回復は著しく改善され、これは実際に
流れ成分が渦巻き損失としてほとんどなくならないから
である。流出するガスの遅延及び収集はできるだけ短い
距離で行なわれ、従って長い出口接続管は必要でない。
さらに、対称的な流れ及び半径方向で整合された流出口
によって、運転中のトルクは始めから排除される。

申し分ないエネルギ回復を得るために、ディフューザ
の案内羽根9,10の内側区域及び外側区域の寸法が以下の
ように選ばれていると有利であることが判る。つまり、
内側区域の外径D_iが羽根車直径D_rのほぼ1.3乃至1.7倍、
外側区域の外径D_aが羽根車直径D_rのほぼ1.7乃至2.5倍、
変向型の外径D_eが羽根車直径D_rのほぼ2.3乃至３倍であ
るように選ばれている。

内側の案内羽根９及び外側の案内羽根10を、互いに区
分された羽根列として形成することもできる。しかも、
外側の案内羽根10の少なくとも一部分を相応する内側の
案内羽根９と一体に形成すると有利である。外側の案内
羽根の数を内側の案内羽根の数と違える。例えば外側区
域Z_aにおける数が内側区域Z_iにおける数よりも多いよう
にすることができる。第２図に示すように、案内羽根の
一部分が、内側区域Z_iと外側区域Z_aとを一体に通過する
場合に有利であり、この場合、外側区域Z_aにおいてはこ
れらの長い案内羽根10の間に短い案内羽根10′が設けら
れている。

申し分ない流れの遅延及びエネルギ回復を得るため
に、変向室12の幅Ｂが軸線方向でディフューザ６の幅ｂ
より大きくなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はラジアルコンプレッサの軸断面図、第２図はデ
ィフューザ及び変向室を羽根車軸線に対して垂直な平面
で断面した図である。１……ケーシング、２……羽根車、３……モータ、４…
…回転羽根、５……入口、６……ディフューザ、７・８
……プレート、９・10……案内羽根、11……外側縁、12
……変向室、13……流出口、14……壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半径方向で貫流される羽根車（２）と、該
羽根車（２）の周縁を取囲んでいて案内羽根（9,10）を
有するリング状の定置のディフューザ（６）と、該案内
羽根を取囲んでいて羽根車（２）から流出する流れを流
出口（13）の方へ変向するための少なくとも１つの変向
室（12）とを備えたラジアルコンプレッサにおいて、前
記ディフューザ（６）の案内羽根（９）が、羽根車
（２）に接続された内側区域（Z_i）において半径方向
（Ｒ）に向かって傾斜しておき、さらに案内羽根（10,1
0′）が、外側に続く区域（Z_a）において半径方向
（Ｒ）に向かってゆるやかになる傾斜を有していてかつ
外側縁（11）において半径方向（Ｒ）にほぼ整合してお
り、さらに変向室（12）が、羽根車軸線（Ａ）を含む平
面（Ｒ′）に関してほぼ鏡像対称的に形成されており、
さらに変向室（12）からの流出口（13）が半径方向
（Ｒ）に羽根車軸線に対して垂直に向けられていること
を特徴とするラジアルコンプレッサ。
【請求項２】ディフューザ（６）の外側区域（Z_a）の案
内羽根（10）の少なくとも一部分が、内側区域（Z_i）の
相応する案内羽根（９）と一体に形成されている請求項
１記載のラジアルコンプレッサ。
【請求項３】一体に形成された両案内羽根（9,10）の間
に、ディフューザー（６）の外側区域（Z_a）においての
み延びている別の案内羽根（10′）が配置されている請
求項２記載のラジアルコンプレッサ。
【請求項４】内側区域の案内羽根（９）の外径（D_i）
が、羽根車直径（D_r）の1.3乃至1.7倍である請求項１か
ら３までのいずれか１項記載のラジアルコンプレッサ。
【請求項５】外側区域の案内羽根（10）の外径（D_a）
が、羽根車直径（D_r）の1.7乃至2.5倍である請求項１か
ら４までのいずれか１項記載のラジアルコンプレッサ。
【請求項６】変向室（12）の外径（D_e）が、羽根車直径
（D_r）の2.3乃至３倍である請求項１から５までのいず
れか１項記載のラジアルコンプレッサ。
【請求項７】変向室（12）が、対称平面（Ｒ′）内に配
置された羽根状の壁（14）によって、区分された鏡像対
称的な２つの半部に区分されており、さらに一方の壁
（14）が、流出口（13）に向かう方向に向いており、か
つ他方の壁（14′）が前記方向とは逆の方向に向いてい
る請求項１から６までのいずれか１項記載のラジアルコ
ンプレッサ。
【請求項８】変向室（12）の幅（Ｂ）が軸線方向で、デ
ィフューザ（６）の幅（ｂ）より大きい請求項１から７
までのいずれか１項記載のラジアルコンプレッサ。