JPH1122695A - 遠心圧縮機のインペラ翼構造 - Google Patents
遠心圧縮機のインペラ翼構造Info
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- JPH1122695A JPH1122695A JP9174487A JP17448797A JPH1122695A JP H1122695 A JPH1122695 A JP H1122695A JP 9174487 A JP9174487 A JP 9174487A JP 17448797 A JP17448797 A JP 17448797A JP H1122695 A JPH1122695 A JP H1122695A
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- JP
- Japan
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- impeller
- blades
- centrifugal compressor
- wake
- increase
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/304—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the trailing edge of a rotor blade
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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】 ウェークと主流とを積極的に混合できる遠心
圧縮機のインペラ翼構造を提供する。 【解決手段】 遠心圧縮機のインペラブレード３の流出
側部分に、各インペラブレード３間の主流５とインペラ
ブレード３後方のウェーク４との混合を促進するため、
上記ブレード３をその起立方向に波状に折り曲げて波型
部８を形成した。インペラ３間から流出する主流５とイ
ンペラ３後方のウェーク４とが、波型部８によって三次
元的に混合されるので、ディフューザベーン７へのイン
シデンスを適正にすることができ、損失の増加、剥離、
空力騒音の増加、空力励振力の増加、サージングなどの
様々な不具合を解消できる。
圧縮機のインペラ翼構造を提供する。 【解決手段】 遠心圧縮機のインペラブレード３の流出
側部分に、各インペラブレード３間の主流５とインペラ
ブレード３後方のウェーク４との混合を促進するため、
上記ブレード３をその起立方向に波状に折り曲げて波型
部８を形成した。インペラ３間から流出する主流５とイ
ンペラ３後方のウェーク４とが、波型部８によって三次
元的に混合されるので、ディフューザベーン７へのイン
シデンスを適正にすることができ、損失の増加、剥離、
空力騒音の増加、空力励振力の増加、サージングなどの
様々な不具合を解消できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主流とウェークと
の混合を促進することができる遠心圧縮機のインペラ翼
構造に関する。
の混合を促進することができる遠心圧縮機のインペラ翼
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠心圧縮機のインペラ１は、図４に示す
ように、略円錐台状の本体２にインペラブレード３を周
方向に所定間隔を隔ててラジアル状に設けて構成されて
おり、矢印方向に回転されて軸方向から流入した流体を
加速して径方向へ流出するものである。従来のインペラ
ブレード３は、図４の丸Ａ内を示す図１(a) および図２
(a) に示すように、流れの抵抗を小さくするため、折り
曲げられることなく直線状に形成されていた。
ように、略円錐台状の本体２にインペラブレード３を周
方向に所定間隔を隔ててラジアル状に設けて構成されて
おり、矢印方向に回転されて軸方向から流入した流体を
加速して径方向へ流出するものである。従来のインペラ
ブレード３は、図４の丸Ａ内を示す図１(a) および図２
(a) に示すように、流れの抵抗を小さくするため、折り
曲げられることなく直線状に形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる構成で
は、図３(a) に示すように、各インペラブレード３の後
端部後方に生じるウェーク４（速度エネルギ小）と各イ
ンペラブレード３の間を流れる主流５とが混合しないう
ちにディフューザ６のベーン７に流入してしまうため、
ディフューザベーン６へのインシデンスが増え、損失の
増加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サー
ジングなどの様々な不具合が生じる。
は、図３(a) に示すように、各インペラブレード３の後
端部後方に生じるウェーク４（速度エネルギ小）と各イ
ンペラブレード３の間を流れる主流５とが混合しないう
ちにディフューザ６のベーン７に流入してしまうため、
ディフューザベーン６へのインシデンスが増え、損失の
増加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サー
ジングなどの様々な不具合が生じる。
【０００４】この対策として、各ディフューザベーン６
の前縁径をインペラ１の外径からある程度離し、ウェー
ク４と主流５とが十分混合した後にディフューザベーン
７に流入させるようにすることが考えられる。しかし、
この場合、装置が大型化するのみならず、インペラ１と
ディフューザ６との間のベーンレススペース７での逆流
による損失が増加する。
の前縁径をインペラ１の外径からある程度離し、ウェー
ク４と主流５とが十分混合した後にディフューザベーン
７に流入させるようにすることが考えられる。しかし、
この場合、装置が大型化するのみならず、インペラ１と
ディフューザ６との間のベーンレススペース７での逆流
による損失が増加する。
【０００５】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、ウェークと主流とを積極的に混合できる遠心圧
縮機のインペラ翼構造を提供することにある。
目的は、ウェークと主流とを積極的に混合できる遠心圧
縮機のインペラ翼構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、遠心圧縮機のインペラブレードの流出側部分
に、各インペラブレード間の主流とインペラブレード後
方のウェークとの混合を促進するため、上記ブレードを
その起立方向に波状に折り曲げて波型部を形成したもの
である。
発明は、遠心圧縮機のインペラブレードの流出側部分
に、各インペラブレード間の主流とインペラブレード後
方のウェークとの混合を促進するため、上記ブレードを
その起立方向に波状に折り曲げて波型部を形成したもの
である。
【０００７】本発明によれば、各インペラブレード間か
ら流出する主流とインペラブレード後方のウェークと
が、波型部によって三次元的に混合されるので、装置を
大型化することなくディフューザへのインシデンスを適
正にすることができ、上述した損失の増加、剥離、空力
騒音の増加、空力励振力の増加、サージングなどの様々
な不具合を解消できる。
ら流出する主流とインペラブレード後方のウェークと
が、波型部によって三次元的に混合されるので、装置を
大型化することなくディフューザへのインシデンスを適
正にすることができ、上述した損失の増加、剥離、空力
騒音の増加、空力励振力の増加、サージングなどの様々
な不具合を解消できる。
【０００８】また、上記波型部は、インペラブレード全
長の１０〜３０％であることが望ましい。折曲部が３０
％以上だとインペラ自身の効率が悪化し、１０％以下だ
と混合促進の効果が小さいからである。
長の１０〜３０％であることが望ましい。折曲部が３０
％以上だとインペラ自身の効率が悪化し、１０％以下だ
と混合促進の効果が小さいからである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。
図面に基いて説明する。
【００１０】図４に示すように、遠心圧縮機のインペラ
１は、略円錐台状の本体２にインペラブレード３を周方
向に所定間隔を隔ててラジアル状に設けて構成されてお
り、矢印方向に回転されて軸方向から流入した流体を加
速して径方向へ流出するものである。上記インペラブレ
ード３は、流入量を稼ぐため、フルブレード３ａとハー
フブレード３ｂとが交互に配置されている。
１は、略円錐台状の本体２にインペラブレード３を周方
向に所定間隔を隔ててラジアル状に設けて構成されてお
り、矢印方向に回転されて軸方向から流入した流体を加
速して径方向へ流出するものである。上記インペラブレ
ード３は、流入量を稼ぐため、フルブレード３ａとハー
フブレード３ｂとが交互に配置されている。
【００１１】かかるインペラ１は、図示しないコンプレ
ッサハウジング内に収容される。コンプレッサハウジン
グは、インペラ１の軸方向に流体を導く入口と、インペ
ラ１の径方向外方へ排出された流体を減速して圧力に変
換するディフューザ６と（図３(b) 参照）、ディフュー
ザ６を通過した流体を案内するスクロール室と、スクロ
ール室から流体を排出する出口とを有している。ディフ
ューザ６は、周方向に所定間隔を隔てて配置された複数
のベーン７を有している。
ッサハウジング内に収容される。コンプレッサハウジン
グは、インペラ１の軸方向に流体を導く入口と、インペ
ラ１の径方向外方へ排出された流体を減速して圧力に変
換するディフューザ６と（図３(b) 参照）、ディフュー
ザ６を通過した流体を案内するスクロール室と、スクロ
ール室から流体を排出する出口とを有している。ディフ
ューザ６は、周方向に所定間隔を隔てて配置された複数
のベーン７を有している。
【００１２】本実施形態の特長とするところは、図１
(b) および図２(b) に示すように、インペラブレード３
の流出側部分（後縁）に、各インペラブレード３の間を
流れる主流５とインペラブレード３の後方に生じるウェ
ーク４との混合を促進するため、上記ブレード３をその
起立方向に波状に折り曲げてなる波型部８を形成した点
にある。波型部８は、剥離を防止するため、滑らかな正
弦波状に形成されており、ブレード３の前縁側に移行す
るほど波高が小さくなって、前縁側の平板状のブレード
９と滑らかに接続されている。
(b) および図２(b) に示すように、インペラブレード３
の流出側部分（後縁）に、各インペラブレード３の間を
流れる主流５とインペラブレード３の後方に生じるウェ
ーク４との混合を促進するため、上記ブレード３をその
起立方向に波状に折り曲げてなる波型部８を形成した点
にある。波型部８は、剥離を防止するため、滑らかな正
弦波状に形成されており、ブレード３の前縁側に移行す
るほど波高が小さくなって、前縁側の平板状のブレード
９と滑らかに接続されている。
【００１３】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。
べる。
【００１４】各インペラブレード３間から流出する主流
５とインペラブレード３後方のウェーク４とは、波型部
８によって三次元的に混合され、これらが十分混合した
状態でディフューザ６のベーン７に流入する。すなわ
ち、図３(b) に示すように、ウェーク４は、インペラ１
の回転に伴って間欠的に発生してディフューザ６のベー
ン７に流入するが、本実施形態のものは上述のように波
型部８によって主流５との混合が促進されるため、図３
(a) の従来のものよりウェーク強度が弱まる。
５とインペラブレード３後方のウェーク４とは、波型部
８によって三次元的に混合され、これらが十分混合した
状態でディフューザ６のベーン７に流入する。すなわ
ち、図３(b) に示すように、ウェーク４は、インペラ１
の回転に伴って間欠的に発生してディフューザ６のベー
ン７に流入するが、本実施形態のものは上述のように波
型部８によって主流５との混合が促進されるため、図３
(a) の従来のものよりウェーク強度が弱まる。
【００１５】この結果、ディフューザベーン７に対する
インシデンスが小さくなる。インシデンスとは、インペ
ラ１から流出する流体の流れ角とディフューザベーン７
の取付角との偏差であり、これが小さくなるため、損失
の増加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サ
ージングなどの様々な不具合が解消される。
インシデンスが小さくなる。インシデンスとは、インペ
ラ１から流出する流体の流れ角とディフューザベーン７
の取付角との偏差であり、これが小さくなるため、損失
の増加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サ
ージングなどの様々な不具合が解消される。
【００１６】また、主流５とウェーク４とが波型部８に
よって積極的に混合されるため、従来のようにディフュ
ーザベーン７とインペラ１との間のベーンレススペース
７を広げる必要がなく、装置全体を小型・軽量に構成で
きると共にベーンレススペース７での逆流による損失を
防止できる。
よって積極的に混合されるため、従来のようにディフュ
ーザベーン７とインペラ１との間のベーンレススペース
７を広げる必要がなく、装置全体を小型・軽量に構成で
きると共にベーンレススペース７での逆流による損失を
防止できる。
【００１７】また、上記波型部８は、インペラブレード
３（フルブレード３ａ）の全長の１０〜３０％に設定す
ることが望ましい。３０％以上だとインペラ１自身の効
率が悪化し、１０％以下だと混合促進の効果が小さいか
らである。また、波型部８の山谷の数は一波長に限られ
ず、山の高さは個々の圧縮機ごとに最適に設定する。
３（フルブレード３ａ）の全長の１０〜３０％に設定す
ることが望ましい。３０％以上だとインペラ１自身の効
率が悪化し、１０％以下だと混合促進の効果が小さいか
らである。また、波型部８の山谷の数は一波長に限られ
ず、山の高さは個々の圧縮機ごとに最適に設定する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る遠心圧
縮機のインペラ翼構造によれば、ウェークと主流とを積
極的に混合できる。よって、装置を大型化することなく
ディフューザへのインシデンスを小さくでき、損失の増
加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サージ
ングなどの様々な不具合を解消できる。
縮機のインペラ翼構造によれば、ウェークと主流とを積
極的に混合できる。よって、装置を大型化することなく
ディフューザへのインシデンスを小さくでき、損失の増
加、剥離、空力騒音の増加、空力励振力の増加、サージ
ングなどの様々な不具合を解消できる。
【図１】図１(a) は従来例を示す示す遠心圧縮機のイン
ペラ翼構造の部分斜視図であり、図１(b) は本発明の一
実施形態を示す遠心圧縮機のインペラ翼構造の部分斜視
図である。
ペラ翼構造の部分斜視図であり、図１(b) は本発明の一
実施形態を示す遠心圧縮機のインペラ翼構造の部分斜視
図である。
【図２】図２(a) は図１(a) の断面図であり（従来
例）、図２(b) は図１(b) の断面図である（実施形
態）。
例）、図２(b) は図１(b) の断面図である（実施形
態）。
【図３】図３(a) は図１(a) のインペラとディフューザ
とウェークとの説明図であり（従来例）、図３(b) は図
１(b) のインペラとディフューザとウェークとの説明図
である（実施形態）。
とウェークとの説明図であり（従来例）、図３(b) は図
１(b) のインペラとディフューザとウェークとの説明図
である（実施形態）。
【図４】遠心圧縮機のインペラ翼構造を示す斜視図であ
る。
る。
１ インペラ ３ インペラブレード ４ ウェーク ５ 主流 ８ 波型部
Claims (2)
- 【請求項１】 遠心圧縮機のインペラブレードの流出側
部分に、各インペラブレード間の主流とインペラブレー
ド後方のウェークとの混合を促進するため、上記ブレー
ドをその起立方向に波状に折り曲げて波型部を形成した
ことを特徴とする遠心圧縮機のインペラ翼構造。 - 【請求項２】 上記波型部が、インペラブレード全長の
１０〜３０％である請求項１記載の遠心圧縮機のインペ
ラ翼構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174487A JPH1122695A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 遠心圧縮機のインペラ翼構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174487A JPH1122695A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 遠心圧縮機のインペラ翼構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122695A true JPH1122695A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15979349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174487A Pending JPH1122695A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 遠心圧縮機のインペラ翼構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122695A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009128299A1 (ja) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | 三菱電機株式会社 | ターボファンおよび空気調和機 |
| US20120301287A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Cameron International Corporation | Sculpted impeller |
| JP2013199870A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | インペラ及び流体機械 |
| WO2014199498A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 三菱重工業株式会社 | インペラ及び流体機械 |
| JP2015031180A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
| JP2015187449A (ja) * | 2015-07-28 | 2015-10-29 | 三菱重工業株式会社 | インペラ及び流体機械 |
| JP2016050486A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 株式会社日立製作所 | 流体機械、及び流体機械の羽根車 |
| JP2016065548A (ja) * | 2016-02-04 | 2016-04-28 | 三菱重工業株式会社 | インペラ及び流体機械 |
| EP3063414A1 (en) * | 2013-10-28 | 2016-09-07 | Nuovo Pignone S.r.l. | Centrifugal compressor impeller with blades having an s-shaped trailing edge |
| US10544800B2 (en) | 2015-04-14 | 2020-01-28 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Inlet guide vane and centrifugal compressor |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9174487A patent/JPH1122695A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| AU2009237152B2 (en) * | 2008-04-18 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Turbofan and air conditioner |
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| USD732581S1 (en) | 2011-05-23 | 2015-06-23 | Ingersoll-Rand Company | Sculpted impeller |
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| US9874219B2 (en) | 2013-06-13 | 2018-01-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Impeller and fluid machine |
| CN105164426A (zh) * | 2013-06-13 | 2015-12-16 | 三菱重工业株式会社 | 叶轮以及流体机械 |
| CN105164426B (zh) * | 2013-06-13 | 2017-05-17 | 三菱重工业株式会社 | 叶轮以及流体机械 |
| EP3009686A4 (en) * | 2013-06-13 | 2017-02-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Impeller and fluid machine |
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| JP2016535194A (ja) * | 2013-10-28 | 2016-11-10 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータＮｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ． | Ｓ字形の後縁を有するブレードを備えた遠心圧縮機インペラ |
| EP3063414A1 (en) * | 2013-10-28 | 2016-09-07 | Nuovo Pignone S.r.l. | Centrifugal compressor impeller with blades having an s-shaped trailing edge |
| EP3063414B1 (en) * | 2013-10-28 | 2023-05-24 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.r.l. | Centrifugal compressor impeller with blades having an s-shaped trailing edge |
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