JPH09144698A - 中間吸込付き多段遠心圧縮機 - Google Patents
中間吸込付き多段遠心圧縮機Info
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- JPH09144698A JPH09144698A JP7304155A JP30415595A JPH09144698A JP H09144698 A JPH09144698 A JP H09144698A JP 7304155 A JP7304155 A JP 7304155A JP 30415595 A JP30415595 A JP 30415595A JP H09144698 A JPH09144698 A JP H09144698A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
- F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
-
- 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
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
- F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/684—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps by fluid injection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 主流と注入流を共にリターンベーンにより十
分に減速させた後に合流させることで、高効率の多段遠
心圧縮機をより安価に提供する。 【解決手段】 吸込口から供給された主流及び中間吸込
口から注入された注入流を羽根車に導くリターン通路
と、リターンベーンとからなる中間吸込付き多段遠心圧
縮機において、注入流の通路におけるリターンベーンに
係合され、かつ回転軸方向では主流と注入流が合流する
位置あり、半径方向ではリタ−ンベ−ン前縁より上流側
からリタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位置まで主
流と注入流を分離するように設置された仕切壁を備えて
いる。
分に減速させた後に合流させることで、高効率の多段遠
心圧縮機をより安価に提供する。 【解決手段】 吸込口から供給された主流及び中間吸込
口から注入された注入流を羽根車に導くリターン通路
と、リターンベーンとからなる中間吸込付き多段遠心圧
縮機において、注入流の通路におけるリターンベーンに
係合され、かつ回転軸方向では主流と注入流が合流する
位置あり、半径方向ではリタ−ンベ−ン前縁より上流側
からリタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位置まで主
流と注入流を分離するように設置された仕切壁を備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中間吸込付き多段
遠心圧縮機に係わり、特に主流と注入流を滑らかに合流
させ損失を低減させた中間吸込付き多段遠心圧縮機に関
する。
遠心圧縮機に係わり、特に主流と注入流を滑らかに合流
させ損失を低減させた中間吸込付き多段遠心圧縮機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の詳細を図９ないし１２を参照
して説明する。
して説明する。
【０００３】図９ないし１１は、いずれも従来の中間吸
込付き多段遠心圧縮機の縦断面図を表している。図１２
は、図１０におけるリターンベーン前縁の形状を示す横
断面図である。
込付き多段遠心圧縮機の縦断面図を表している。図１２
は、図１０におけるリターンベーン前縁の形状を示す横
断面図である。
【０００４】図９は、従来の中間吸込付き多段遠心圧縮
機であり、例えば特開昭５７−２０６８００号公報に記
載のように、主流と注入流の合流部をリターンベーン前
縁より上流側に設けている。本従来例は、主流１０と注
入流１１を分離する仕切壁は全く無く、主流１０と注入
流１１は、リターンベーン１３によって減速されないま
ま合流していた。よって、主流１０と注入流１１の流れ
方向が一致しないという問題があった。そして、主流１
０の回転軸方向の速度成分が残存し、合流時の損失によ
り圧縮機効率が低下していた。
機であり、例えば特開昭５７−２０６８００号公報に記
載のように、主流と注入流の合流部をリターンベーン前
縁より上流側に設けている。本従来例は、主流１０と注
入流１１を分離する仕切壁は全く無く、主流１０と注入
流１１は、リターンベーン１３によって減速されないま
ま合流していた。よって、主流１０と注入流１１の流れ
方向が一致しないという問題があった。そして、主流１
０の回転軸方向の速度成分が残存し、合流時の損失によ
り圧縮機効率が低下していた。
【０００５】また、図１０、１１は、合流部に仕切壁を
設け主流と注入流を分離した例であり、例えば特開昭５
７−２０６８００号公報に記載のように、注入流を直接
主流に合流させる例（図１０）と、特開平６−２５７５
９０号公報に記載のように、リターンベーンとは別個に
構成されたガイドベーンによって導かれた後に主流と合
流させる例（図１１）が知られている。
設け主流と注入流を分離した例であり、例えば特開昭５
７−２０６８００号公報に記載のように、注入流を直接
主流に合流させる例（図１０）と、特開平６−２５７５
９０号公報に記載のように、リターンベーンとは別個に
構成されたガイドベーンによって導かれた後に主流と合
流させる例（図１１）が知られている。
【０００６】注入流が直接主流に合流する例（図１０）
の場合、注入流１１の通路において、リターンベーン１
３は仕切壁内縁１６と同一半径位置まで加工して除去さ
れている。本例は、主流１０の回転軸方向の速度成分が
十分減少し、主流１０がリターンベーン１３により減速
されるため、前述の図９の構成に対し、圧縮機効率の向
上が期待できる。しかし、注入流１１については依然と
して、方向の変更及び減速をしないままであり、圧縮機
効率の低下があった。
の場合、注入流１１の通路において、リターンベーン１
３は仕切壁内縁１６と同一半径位置まで加工して除去さ
れている。本例は、主流１０の回転軸方向の速度成分が
十分減少し、主流１０がリターンベーン１３により減速
されるため、前述の図９の構成に対し、圧縮機効率の向
上が期待できる。しかし、注入流１１については依然と
して、方向の変更及び減速をしないままであり、圧縮機
効率の低下があった。
【０００７】また、図１０では、注入流１１の通路部に
おいてリターンベーン１３を仕切壁内縁１６と同一半径
位置まで加工して除去し、かつ図１２に示すようにリタ
ーンベーン前縁１９を翼断面形状になるように角をＲに
加工する必要があり、これらの追加工により製作コスト
が上昇する問題があった。
おいてリターンベーン１３を仕切壁内縁１６と同一半径
位置まで加工して除去し、かつ図１２に示すようにリタ
ーンベーン前縁１９を翼断面形状になるように角をＲに
加工する必要があり、これらの追加工により製作コスト
が上昇する問題があった。
【０００８】リターンベーンとは別個に構成されたガイ
ドベーンによって導かれた後に主流と合流する例（図１
１）の場合、注入流１１の通路部にガイドベーン１５を
新たに設けている。これにより、圧縮機効率について
は、上述の図１０に対し向上が期待できる。しかし、製
作コストに関しては、図１０の構成よりも上昇する欠点
があった。
ドベーンによって導かれた後に主流と合流する例（図１
１）の場合、注入流１１の通路部にガイドベーン１５を
新たに設けている。これにより、圧縮機効率について
は、上述の図１０に対し向上が期待できる。しかし、製
作コストに関しては、図１０の構成よりも上昇する欠点
があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の課題を解決し、リターンベーンとは別個のガ
イドベーンを新たに構成することなしに、主流と注入流
を各々リターンベーンにより十分に減速させた後に合流
させ、かつ合流部における流れの速さおよび方向の整合
を取ることにより、圧縮機効率が高く、製作コストを安
価にした中間吸込付き多段遠心圧縮機を提供することに
ある。
従来技術の課題を解決し、リターンベーンとは別個のガ
イドベーンを新たに構成することなしに、主流と注入流
を各々リターンベーンにより十分に減速させた後に合流
させ、かつ合流部における流れの速さおよび方向の整合
を取ることにより、圧縮機効率が高く、製作コストを安
価にした中間吸込付き多段遠心圧縮機を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では吸込口および吐出口を有するケーシング
と、ケ−シング内に設けられた回転軸と、回転軸に固定
された少なくとも２段の羽根車と、中間段にガスを追加
供給するためにケーシングに設けた中間吸込口と、吸込
口から供給された主流及び中間吸込口から注入された注
入流を羽根車に導くリターン通路と、リターン通路に設
けられたリターンベーンとからなる中間吸込付き多段遠
心圧縮機において、注入流の通路におけるリターンベー
ンに係合され、かつ回転軸方向では主流と注入流が合流
する位置にあり、半径方向ではリタ−ンベ−ン前縁より
上流側からリタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位置
まで主流と注入流を分離するように設置された仕切壁を
備えている。
に、本発明では吸込口および吐出口を有するケーシング
と、ケ−シング内に設けられた回転軸と、回転軸に固定
された少なくとも２段の羽根車と、中間段にガスを追加
供給するためにケーシングに設けた中間吸込口と、吸込
口から供給された主流及び中間吸込口から注入された注
入流を羽根車に導くリターン通路と、リターン通路に設
けられたリターンベーンとからなる中間吸込付き多段遠
心圧縮機において、注入流の通路におけるリターンベー
ンに係合され、かつ回転軸方向では主流と注入流が合流
する位置にあり、半径方向ではリタ−ンベ−ン前縁より
上流側からリタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位置
まで主流と注入流を分離するように設置された仕切壁を
備えている。
【００１１】これによって、主流と注入流の両方の流れ
は各々リターンベーンにより十分に減速して、少なくと
もリターンベーンの前縁よりも下流側まで仕切壁により
分離することができる。よって、各々の流れは減速さ
れ、整流された後に合流することとなる。したがって、
合流時の流体損失を十分低減することができ、しかも別
個のガイドベーンを新たに構成する必要がないので低コ
スト化が図られる。
は各々リターンベーンにより十分に減速して、少なくと
もリターンベーンの前縁よりも下流側まで仕切壁により
分離することができる。よって、各々の流れは減速さ
れ、整流された後に合流することとなる。したがって、
合流時の流体損失を十分低減することができ、しかも別
個のガイドベーンを新たに構成する必要がないので低コ
スト化が図られる。
【００１２】また、回転軸方向では主流と注入流が合流
する位置にあり、半径方向ではリターンベーン前縁より
上流側からリターンベーン前縁よりも内周側の所定の位
置まで仕切壁を設置し、該仕切壁の肉厚を半径方向にて
該仕切壁の外径側から内径側へ向け薄く形成している。
これによって、主流と注入流はより滑らかに合流し、合
流時の流体損失をより低減することができる。
する位置にあり、半径方向ではリターンベーン前縁より
上流側からリターンベーン前縁よりも内周側の所定の位
置まで仕切壁を設置し、該仕切壁の肉厚を半径方向にて
該仕切壁の外径側から内径側へ向け薄く形成している。
これによって、主流と注入流はより滑らかに合流し、合
流時の流体損失をより低減することができる。
【００１３】さらに、リターンベーンに回転軸方向では
主流と注入流が合流する位置に、半径方向ではリタ−ン
ベ−ン前縁より上流側からリタ−ンベ−ン前縁よりも内
周側の所定位置まで設けられたスリット状の溝と、スリ
ット状の溝内に設置された仕切壁とを備えている。これ
によって、仕切壁及びリターンベーンの溝の製作は容易
となり、かつ主流と注入流の各々の流れはリターンベー
ンにより十分に減速された後に合流させることができ
る。よって、別個のガイドベーンを新たに構成する必要
がないので低コストにすることができ、しかも主流と注
入流の合流時の流体損失を低減することができる。
主流と注入流が合流する位置に、半径方向ではリタ−ン
ベ−ン前縁より上流側からリタ−ンベ−ン前縁よりも内
周側の所定位置まで設けられたスリット状の溝と、スリ
ット状の溝内に設置された仕切壁とを備えている。これ
によって、仕切壁及びリターンベーンの溝の製作は容易
となり、かつ主流と注入流の各々の流れはリターンベー
ンにより十分に減速された後に合流させることができ
る。よって、別個のガイドベーンを新たに構成する必要
がないので低コストにすることができ、しかも主流と注
入流の合流時の流体損失を低減することができる。
【００１４】さらに、上記において、仕切壁の内縁半径
をリターンベーンの前縁半径の０．７〜０．９倍として
いる。これによって、圧縮機効率の向上と製作コストの
実用的なバランスを取ることができる。つまり、リター
ンベーンにより整流される区間が長くなるほど主流と注
入流を十分減速させて合流させることができるが、一方
リターンベーン、あるいは仕切壁に設けるスリット状の
溝の加工性は悪化する。しかし、上記によって主流と注
入流をリターンベーンにより十分に減速させた後に合流
させ、かつ加工の容易性を保つことができる。
をリターンベーンの前縁半径の０．７〜０．９倍として
いる。これによって、圧縮機効率の向上と製作コストの
実用的なバランスを取ることができる。つまり、リター
ンベーンにより整流される区間が長くなるほど主流と注
入流を十分減速させて合流させることができるが、一方
リターンベーン、あるいは仕切壁に設けるスリット状の
溝の加工性は悪化する。しかし、上記によって主流と注
入流をリターンベーンにより十分に減速させた後に合流
させ、かつ加工の容易性を保つことができる。
【００１５】さらに、上記において、仕切壁の内縁半径
における主流の通路幅と注入流の通路幅の比を主流と注
入流の流量比にほぼ等しくなるように定めている。これ
によって、主流と注入流の合流部において、各々の流れ
の速さおよび方向が整合し、より合流時の流体損失を低
減することができる。
における主流の通路幅と注入流の通路幅の比を主流と注
入流の流量比にほぼ等しくなるように定めている。これ
によって、主流と注入流の合流部において、各々の流れ
の速さおよび方向が整合し、より合流時の流体損失を低
減することができる。
【００１６】さらに、上記において、仕切壁をリターン
ベーンと一体に構成すると、仕切壁を鋳造、溶接、ボル
ト締結等の方法により、リターンベーンと一体にするこ
とだけで済み、ケーシングの加工自体は特別な加工を要
せず、また組立も容易となる利点がある。
ベーンと一体に構成すると、仕切壁を鋳造、溶接、ボル
ト締結等の方法により、リターンベーンと一体にするこ
とだけで済み、ケーシングの加工自体は特別な加工を要
せず、また組立も容易となる利点がある。
【００１７】さらに、上記において、仕切壁をケーシン
グと一体に構成すると、仕切壁を鋳造、溶接、ボルト締
結等の方法により、ケーシングと一体にすることで、ケ
−シングによる通路と仕切壁との位置合わせが容易とな
り、精度が向上して合流時の流体損失をより低減して性
能向上を図ることができる。
グと一体に構成すると、仕切壁を鋳造、溶接、ボルト締
結等の方法により、ケーシングと一体にすることで、ケ
−シングによる通路と仕切壁との位置合わせが容易とな
り、精度が向上して合流時の流体損失をより低減して性
能向上を図ることができる。
【００１８】以上において、仕切壁とリターンベーン、
あるいはケーシングと一体構成するにあたって、ボルト
締結などによる取外し可能な固着手段によれば、仕切壁
の交換などによって、その効果を試行錯誤的に最適化す
ることができる。
あるいはケーシングと一体構成するにあたって、ボルト
締結などによる取外し可能な固着手段によれば、仕切壁
の交換などによって、その効果を試行錯誤的に最適化す
ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図８を参照して説明する。
ないし図８を参照して説明する。
【００２０】図１は、本発明の一実施の形態による多段
遠心圧縮機の全体構造の概念を示す平面図である。図２
は、本発明の一実施の形態による多段遠心圧縮機の一部
を示す縦断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線
による横断面図である。図４は、図２で示した仕切壁の
構成の詳細を示す部分断面図である。図５は、他の実施
の形態による仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図であ
る。図６は、さらに他の実施の形態による仕切壁の構成
の詳細を示す部分断面図である。図７は、仕切壁の内縁
半径を特定する実施の形態における仕切壁の構成の詳細
を示す部分断面図である。図８は、仕切壁における主流
の通路幅と注入流の通路幅の比を特定する実施の形態に
おける仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図である。
遠心圧縮機の全体構造の概念を示す平面図である。図２
は、本発明の一実施の形態による多段遠心圧縮機の一部
を示す縦断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線
による横断面図である。図４は、図２で示した仕切壁の
構成の詳細を示す部分断面図である。図５は、他の実施
の形態による仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図であ
る。図６は、さらに他の実施の形態による仕切壁の構成
の詳細を示す部分断面図である。図７は、仕切壁の内縁
半径を特定する実施の形態における仕切壁の構成の詳細
を示す部分断面図である。図８は、仕切壁における主流
の通路幅と注入流の通路幅の比を特定する実施の形態に
おける仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図である。
【００２１】図１において、圧縮機１００は、ケーシン
グ１と、ケーシング１内に設けられた回転軸２と、この
回転軸２に取り付けられた５段の羽根車３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ、３ｅを有する。また、ケーシング１には、１
段目の羽根車３ａにガスを供給するための吸込口５ａ
と、２段目の羽根車３ｂ及び３段目の羽根車３ｃにそれ
ぞれ新たなガスを追加供給するための中間吸込口５ｂ、
５ｃと、最終段の羽根車３ｅから吐出された高圧ガスを
圧縮機外部へ導く吐出口７とが設けられている。
グ１と、ケーシング１内に設けられた回転軸２と、この
回転軸２に取り付けられた５段の羽根車３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ、３ｅを有する。また、ケーシング１には、１
段目の羽根車３ａにガスを供給するための吸込口５ａ
と、２段目の羽根車３ｂ及び３段目の羽根車３ｃにそれ
ぞれ新たなガスを追加供給するための中間吸込口５ｂ、
５ｃと、最終段の羽根車３ｅから吐出された高圧ガスを
圧縮機外部へ導く吐出口７とが設けられている。
【００２２】圧縮機１００の内部構造を説明する。図２
に示すように、ケーシング１内には、羽根車３ａで昇圧
された主流１０と、中間吸込口５ｂから新たに追加供給
された注入流１１とが導かれるリターン通路１２と、こ
のリターン通路１２に設けられたリターンベーン１３
と、少なくともリターンベーン１３の前縁１７よりも下
流側の所定位置まで主流１０と注入流１１を分離する仕
切壁１４がリターン通路１２の回転軸方向で所定位置に
設置されている。
に示すように、ケーシング１内には、羽根車３ａで昇圧
された主流１０と、中間吸込口５ｂから新たに追加供給
された注入流１１とが導かれるリターン通路１２と、こ
のリターン通路１２に設けられたリターンベーン１３
と、少なくともリターンベーン１３の前縁１７よりも下
流側の所定位置まで主流１０と注入流１１を分離する仕
切壁１４がリターン通路１２の回転軸方向で所定位置に
設置されている。
【００２３】また、仕切壁１４はリターンベーン１３に
設けたスリット状の溝２１内に係合されるように設置さ
れている。これにより、仕切壁１４がリターン通路１２
を回転軸方向に分割してなる主流の通路と注入流の通路
が、同一のリターンベーン１３を共有する構造となって
いる。よって、主流１０と注入流１１は、共にリターン
ベーン１３によって導かれるので、各々のガス流の流れ
方向は良く一致する。
設けたスリット状の溝２１内に係合されるように設置さ
れている。これにより、仕切壁１４がリターン通路１２
を回転軸方向に分割してなる主流の通路と注入流の通路
が、同一のリターンベーン１３を共有する構造となって
いる。よって、主流１０と注入流１１は、共にリターン
ベーン１３によって導かれるので、各々のガス流の流れ
方向は良く一致する。
【００２４】また、図３に示すように、主流１０と注入
流１１は、共にリターンベーン１３によって方向が変更
され、流れの方向は次第に半径方向に近づいていく。こ
れによって流れの旋回成分が減少し、各々のガス流は仕
切壁内縁１６付近での合流時には十分に減速される。よ
って、合流時の損失は充分低減される。
流１１は、共にリターンベーン１３によって方向が変更
され、流れの方向は次第に半径方向に近づいていく。こ
れによって流れの旋回成分が減少し、各々のガス流は仕
切壁内縁１６付近での合流時には十分に減速される。よ
って、合流時の損失は充分低減される。
【００２５】図４は、仕切壁１４の構成を示したもので
以下、説明する。仕切壁１４は、リターンベーン１３に
設けたスリット状の溝２１内に嵌め込まれるように設置
され、例えば溶接によりリターンベーン１３と一体にさ
れる。これにより、仕切壁１４とケーシング１は図４に
示すように互いに固着されずに分離した構造となってい
る。
以下、説明する。仕切壁１４は、リターンベーン１３に
設けたスリット状の溝２１内に嵌め込まれるように設置
され、例えば溶接によりリターンベーン１３と一体にさ
れる。これにより、仕切壁１４とケーシング１は図４に
示すように互いに固着されずに分離した構造となってい
る。
【００２６】以上により、リターンベーン１３は、スリ
ット状の溝２１を加工するだけで良く、図１０に示した
従来技術と比較して、注入流１１の通路部においてリタ
ーンベーン１３を仕切壁内縁１６と同一半径位置まで加
工して除去し、図１２に示したようにリターンベーン前
縁１９を翼となるような断面形状に加工する必要が無
い。よって、製作コストは安価となる。さらに、図１１
に示した従来技術におけるガイドベーン１５と同じ作用
をリターンベーン１３により得られるため、注入流に専
用としてリタ−ンベ−ンとは別にガイドベーンを設ける
必要がない。
ット状の溝２１を加工するだけで良く、図１０に示した
従来技術と比較して、注入流１１の通路部においてリタ
ーンベーン１３を仕切壁内縁１６と同一半径位置まで加
工して除去し、図１２に示したようにリターンベーン前
縁１９を翼となるような断面形状に加工する必要が無
い。よって、製作コストは安価となる。さらに、図１１
に示した従来技術におけるガイドベーン１５と同じ作用
をリターンベーン１３により得られるため、注入流に専
用としてリタ−ンベ−ンとは別にガイドベーンを設ける
必要がない。
【００２７】また、ケーシング１は、図９で示した仕切
壁１４を設けない従来技術と同じで済むのでケ−シング
の加工は特に困難となることはない。以上説明した構成
において、仕切壁１４をリターンベーン１３に固定する
方法は、溶接の他、ボルト締結等でも良い。また、仕切
壁１４とケーシング１は鋳造等により一体の素材から形
成することが可能である。
壁１４を設けない従来技術と同じで済むのでケ−シング
の加工は特に困難となることはない。以上説明した構成
において、仕切壁１４をリターンベーン１３に固定する
方法は、溶接の他、ボルト締結等でも良い。また、仕切
壁１４とケーシング１は鋳造等により一体の素材から形
成することが可能である。
【００２８】図５は、仕切壁１４を溶接によりケーシン
グ１と一体に構成した実施の形態を示している。仕切壁
１４は、リターンベーン１３に設けたスリット状の溝２
１内に差し込まれているが、仕切壁１４とリターンベー
ン１３は互いに固着されずに分離された構造となってい
る。これにより、溶接等で仕切壁１４をリターンベーン
１３に固定する必要がないため、図４の構成に対して同
等以下に製作コストを抑えることが可能となり、ケ−シ
ング１による通路と仕切壁１４との位置合わせが容易と
なり、精度が向上して合流時の流体損失をより低減して
性能向上を図ることができる。以上説明した構成におい
て、仕切壁１４をケーシング１に固定する方法として
は、溶接の他、ボルト締結等でも良い。また、仕切壁１
４とケーシング１を鋳造等により一体の素材から形成す
ることも可能となる。
グ１と一体に構成した実施の形態を示している。仕切壁
１４は、リターンベーン１３に設けたスリット状の溝２
１内に差し込まれているが、仕切壁１４とリターンベー
ン１３は互いに固着されずに分離された構造となってい
る。これにより、溶接等で仕切壁１４をリターンベーン
１３に固定する必要がないため、図４の構成に対して同
等以下に製作コストを抑えることが可能となり、ケ−シ
ング１による通路と仕切壁１４との位置合わせが容易と
なり、精度が向上して合流時の流体損失をより低減して
性能向上を図ることができる。以上説明した構成におい
て、仕切壁１４をケーシング１に固定する方法として
は、溶接の他、ボルト締結等でも良い。また、仕切壁１
４とケーシング１を鋳造等により一体の素材から形成す
ることも可能となる。
【００２９】図６に示す他の実施の形態を説明する。本
実施の形態は、仕切壁１４の肉厚を仕切壁外縁２０でａ
１、仕切壁内縁１６でａ２として、 ａ２＜ａ１ となるように仕切壁１４の回転軸方向の肉厚を内周側へ
向って徐々に小さくしている。これによって、仕切壁及
びリターンベーンの溝の製作が容易となり、主流１０と
注入流１１の合流は、図４あるいは図５の実施の形態に
示されたものより滑らかに行うことができる。よって、
合流時の流体損失をより低減することができる。
実施の形態は、仕切壁１４の肉厚を仕切壁外縁２０でａ
１、仕切壁内縁１６でａ２として、 ａ２＜ａ１ となるように仕切壁１４の回転軸方向の肉厚を内周側へ
向って徐々に小さくしている。これによって、仕切壁及
びリターンベーンの溝の製作が容易となり、主流１０と
注入流１１の合流は、図４あるいは図５の実施の形態に
示されたものより滑らかに行うことができる。よって、
合流時の流体損失をより低減することができる。
【００３０】図６に示した実施の形態においては、製作
コストの面から仕切壁１４及びリターンベーン１３に設
けるスリット状の溝２１の加工がより容易となるよう、
仕切壁１４の肉厚をａ１からａ２へ直線的に変化させて
図示しているが、直線的でなく、例えばより滑らかな曲
線を用いた形状としても良い。また、図６に示した実施
の形態においては、仕切壁１４はリターンベーン１３と
一体に構成しているが、仕切壁１４は、ケーシング１と
一体に構成しても良い。
コストの面から仕切壁１４及びリターンベーン１３に設
けるスリット状の溝２１の加工がより容易となるよう、
仕切壁１４の肉厚をａ１からａ２へ直線的に変化させて
図示しているが、直線的でなく、例えばより滑らかな曲
線を用いた形状としても良い。また、図６に示した実施
の形態においては、仕切壁１４はリターンベーン１３と
一体に構成しているが、仕切壁１４は、ケーシング１と
一体に構成しても良い。
【００３１】さらに他の実施の形態を図７にて説明す
る。本実施の形態は、仕切壁内縁半径ｂ２をリターンベ
ーン前縁半径ｂ１として、 ０．７＜（ｂ２／ｂ１）＜０．９ となるように定めたものである。
る。本実施の形態は、仕切壁内縁半径ｂ２をリターンベ
ーン前縁半径ｂ１として、 ０．７＜（ｂ２／ｂ１）＜０．９ となるように定めたものである。
【００３２】前述の通り、仕切壁１４は、主流１０と注
入流１１を分離して、それぞれ十分に減速させてから合
流することによって流体損失を低減する作用があるが、
この作用はリターンベーン１３により整流される区間が
長くなるほど、すなわちｂ２／ｂ１が小さいほど大きく
なる。一方、ｂ２／ｂ１を小さくすると、リターンベー
ン１３に設けるスリット状の溝２１の加工性は悪化す
る。従って、圧縮機の効率の向上と製作コストの実用的
なバランスを考えると、ｂ２／ｂ１は０．７〜０．９と
することが良い。
入流１１を分離して、それぞれ十分に減速させてから合
流することによって流体損失を低減する作用があるが、
この作用はリターンベーン１３により整流される区間が
長くなるほど、すなわちｂ２／ｂ１が小さいほど大きく
なる。一方、ｂ２／ｂ１を小さくすると、リターンベー
ン１３に設けるスリット状の溝２１の加工性は悪化す
る。従って、圧縮機の効率の向上と製作コストの実用的
なバランスを考えると、ｂ２／ｂ１は０．７〜０．９と
することが良い。
【００３３】さらに図８に示した他の実施の形態は、仕
切壁の内縁半径ｂ２における主流の通路幅ｃ１と注入流
の通路幅ｃ２の比を、 ｃ１：ｃ２＝（主流の流量）：（注入流の流量） となるよう構成したものである。これにより、主流１０
と注入流１１は、仕切壁内縁半径ｂ２において、互いに
その速度が等しくなり、より滑らかに合流し、流体損失
が低減して圧縮機の効率がより向上する。
切壁の内縁半径ｂ２における主流の通路幅ｃ１と注入流
の通路幅ｃ２の比を、 ｃ１：ｃ２＝（主流の流量）：（注入流の流量） となるよう構成したものである。これにより、主流１０
と注入流１１は、仕切壁内縁半径ｂ２において、互いに
その速度が等しくなり、より滑らかに合流し、流体損失
が低減して圧縮機の効率がより向上する。
【００３４】また、仕切壁１４の肉厚が半径方向に変化
するその分布あるいは仕切壁外縁２０の回転軸方向の位
置は任意であるが、ガス流１０、１１の速度が回転軸方
向の成分を持つと、合流時に互いに衝突することとな
り、仕切壁１４の作用が損なわれる。従って、仕切壁１
４の肉厚は極端に変化させず、また仕切壁外縁２０の回
転軸方向の位置は仕切壁内縁１６の回転軸方向の位置と
等しく構成することが望ましい。
するその分布あるいは仕切壁外縁２０の回転軸方向の位
置は任意であるが、ガス流１０、１１の速度が回転軸方
向の成分を持つと、合流時に互いに衝突することとな
り、仕切壁１４の作用が損なわれる。従って、仕切壁１
４の肉厚は極端に変化させず、また仕切壁外縁２０の回
転軸方向の位置は仕切壁内縁１６の回転軸方向の位置と
等しく構成することが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
注入流を導くためのガイドベーンを新たにリターンベー
ンとは別個に設けることなく実現することができ、製作
コストを安価にし、かつ圧縮機の効率を向上させた中間
吸込付き多段遠心圧縮機を提供することができる。
注入流を導くためのガイドベーンを新たにリターンベー
ンとは別個に設けることなく実現することができ、製作
コストを安価にし、かつ圧縮機の効率を向上させた中間
吸込付き多段遠心圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による多段遠心圧縮機の
全体構造の概念を示す平面図である。
全体構造の概念を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による多段遠心圧縮機の
一部を示す縦断面図である。
一部を示す縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線による横断面図である。
【図４】図２で示した仕切壁の構成の詳細を示す部分断
面図である。
面図である。
【図５】他の実施の形態による仕切壁の構成の詳細を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態による仕切壁の構成の詳
細を示す部分断面図である。
細を示す部分断面図である。
【図７】仕切壁の内縁半径を特定する実施の形態におけ
る仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図である。
る仕切壁の構成の詳細を示す部分断面図である。
【図８】仕切壁における主流の通路幅と注入流の通路幅
の比を特定する実施の形態における仕切壁の構成の詳細
を示す部分断面図である。
の比を特定する実施の形態における仕切壁の構成の詳細
を示す部分断面図である。
【図９】従来の中間吸込付き多段遠心圧縮機の縦断面図
である。
である。
【図１０】従来の中間吸込付き多段遠心圧縮機の縦断面
図である。
図である。
【図１１】従来の中間吸込付き多段遠心圧縮機の縦断面
図である。
図である。
【図１２】図１０の従来例におけるリターンベーン前縁
の形状を示す横断面図である。
の形状を示す横断面図である。
１…ケーシング、２…回転軸、３…羽根車、５ａ…吸込
口、５ｂ，５ｃ…中間吸込口、７…吐出口、９…ダイア
フラム、１０…主流、１１…注入流、１２…リターン通
路、１３…リターンベーン、１４…仕切壁、１５…ガイ
ドベーン、１６…仕切壁内縁、１７…リターンベーン前
縁、１８…リターンベーン後縁、１９…注入流の通路部
におけるリターンベーン前縁、２０…仕切壁外縁、２１
…スリット状の溝、ａ１…仕切壁外縁における肉厚、ａ
２…仕切壁内縁における肉厚、ｂ１…リターンベーン前
縁半径、ｂ２…仕切壁内縁半径、ｃ１…仕切壁内縁半径
における主流の通路幅、ｃ２…仕切壁内縁半径における
注入流の通路幅。
口、５ｂ，５ｃ…中間吸込口、７…吐出口、９…ダイア
フラム、１０…主流、１１…注入流、１２…リターン通
路、１３…リターンベーン、１４…仕切壁、１５…ガイ
ドベーン、１６…仕切壁内縁、１７…リターンベーン前
縁、１８…リターンベーン後縁、１９…注入流の通路部
におけるリターンベーン前縁、２０…仕切壁外縁、２１
…スリット状の溝、ａ１…仕切壁外縁における肉厚、ａ
２…仕切壁内縁における肉厚、ｂ１…リターンベーン前
縁半径、ｂ２…仕切壁内縁半径、ｃ１…仕切壁内縁半径
における主流の通路幅、ｃ２…仕切壁内縁半径における
注入流の通路幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 治雄 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 栄野 隆 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内
Claims (7)
- 【請求項１】 吸込口および吐出口を有するケーシング
と、前記ケ−シング内に設けられた回転軸と、前記回転
軸に固定された少なくとも２段の羽根車と、中間段にガ
スを追加供給するために前記ケーシングに設けた中間吸
込口と、前記吸込口から供給された主流及び前記中間吸
込口から注入された注入流を前記羽根車に導くリターン
通路と、前記リターン通路に設けられたリターンベーン
とからなる中間吸込付き多段遠心圧縮機において、 前記注入流の通路における前記リターンベーンに係合さ
れ、かつ回転軸方向では前記主流と注入流が合流する位
置にあり、半径方向では前記リタ−ンベ−ン前縁より上
流側から前記リタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位
置まで前記主流と注入流を分離するように設置された仕
切壁を備えたことを特徴とする中間吸込付き多段遠心圧
縮機。 - 【請求項２】 吸込口および吐出口を有するケーシング
と、前記ケ−シング内に設けられた回転軸と、前記回転
軸に固定された少なくとも２段の羽根車と、中間段にガ
スを追加供給するために前記ケーシングに設けた中間吸
込口と、前記吸込口から供給された主流及び前記中間吸
込口から注入された注入流を前記羽根車に導くリターン
通路と、前記リターン通路に設けられたリターンベーン
とからなる中間吸込付き多段遠心圧縮機において、 回転軸方向では主流と注入流が合流する位置にあり、半
径方向では前記リターンベーン前縁より上流側から前記
リターンベーン前縁よりも内周側の所定の位置まで仕切
壁を設置し、該仕切壁の肉厚を半径方向にて該仕切壁の
外径側から内径側へ向け薄く形成したことを特徴とする
中間吸込付き多段遠心圧縮機。 - 【請求項３】 吸込口および吐出口を有するケーシング
と、前記ケ−シング内に設けられた回転軸と、前記回転
軸に固定された少なくとも２段の羽根車と、中間段にガ
スを追加供給するために前記ケーシングに設けた中間吸
込口と、前記吸込口から供給された主流及び前記中間吸
込口から注入された注入流を前記羽根車に導くリターン
通路と、前記リターン通路に設けられたリターンベーン
とからなる中間吸込付き多段遠心圧縮機において、 前記リターンベーンに回転軸方向では前記主流と注入流
が合流する位置に、半径方向では前記リタ−ンベ−ン前
縁から前記リタ−ンベ−ン前縁よりも内周側の所定位置
まで設けられたスリット状の溝と、 前記スリット状の溝内に設置された仕切壁とを備えたこ
とを特徴とする中間吸込付き多段遠心圧縮機。 - 【請求項４】 請求項１ないし３記載のいずれかのもの
において、前記仕切壁の内縁半径を前記リターンベーン
の前縁半径の０．７〜０．９倍としたことを特徴とする
中間吸込付き多段遠心圧縮機。 - 【請求項５】 請求項１ないし３記載のいずれかのもの
において、前記仕切壁の内縁半径における前記主流の通
路幅と前記注入流の通路幅の比を前記主流と前記注入流
の流量比にほぼ等しくなるように定めたことを特徴とす
る中間吸込付き多段遠心圧縮機。 - 【請求項６】 請求項１ないし５記載のいずれかのもの
において、前記仕切壁を前記リターンベーンと一体に構
成したことを特徴とする中間吸込付き多段遠心圧縮機。 - 【請求項７】 請求項１ないし５記載のいずれかのもの
において、前記仕切壁を前記ケーシングと一体に構成し
たことを特徴とする中間吸込付き多段遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7304155A JPH09144698A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 中間吸込付き多段遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7304155A JPH09144698A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 中間吸込付き多段遠心圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144698A true JPH09144698A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17929725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7304155A Pending JPH09144698A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 中間吸込付き多段遠心圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09144698A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309154A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 一軸多段形遠心圧縮機 |
| JP2012515876A (ja) * | 2009-01-23 | 2012-07-12 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ | 流体回転機械用のガス送入および取出可逆システム |
| CN104533836A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 沈阳鼓风机集团安装检修配件有限公司 | 离心压缩机级间加气结构及其设计方法 |
| WO2015119189A1 (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-13 | 三菱重工業株式会社 | 中間吸込型ダイアフラムおよび遠心回転機械 |
| WO2017170083A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機 |
| WO2018151293A1 (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| EP3421815A4 (en) * | 2016-03-29 | 2019-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | centrifugal |
| EP3364044B1 (en) * | 2015-10-15 | 2020-12-09 | Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai | Centrifugal compressor comprising a gas-supplementing structure |
| CN114375370A (zh) * | 2019-08-12 | 2022-04-19 | 江森自控泰科知识产权控股有限责任合伙公司 | 具有优化级间流入口的压缩机 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7304155A patent/JPH09144698A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309154A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 一軸多段形遠心圧縮機 |
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| CN105874212A (zh) * | 2014-02-06 | 2016-08-17 | 三菱重工业株式会社 | 中间吸入型隔板以及离心式旋转机械 |
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| WO2015119189A1 (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-13 | 三菱重工業株式会社 | 中間吸込型ダイアフラムおよび遠心回転機械 |
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| CN104533836A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 沈阳鼓风机集团安装检修配件有限公司 | 离心压缩机级间加气结构及其设计方法 |
| EP3364044B1 (en) * | 2015-10-15 | 2020-12-09 | Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai | Centrifugal compressor comprising a gas-supplementing structure |
| US10989201B2 (en) | 2016-03-29 | 2021-04-27 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor |
| EP3421815A4 (en) * | 2016-03-29 | 2019-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | centrifugal |
| WO2017170083A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機 |
| US10871164B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-12-22 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor |
| WO2018151293A1 (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| EP3514392A4 (en) * | 2017-02-20 | 2019-10-16 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | centrifugal |
| JP2018135768A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| US11359633B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-06-14 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor with intermediate suction channel |
| CN114375370A (zh) * | 2019-08-12 | 2022-04-19 | 江森自控泰科知识产权控股有限责任合伙公司 | 具有优化级间流入口的压缩机 |
| US20220333602A1 (en) * | 2019-08-12 | 2022-10-20 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Compressor with optimized interstage flow inlet |
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