JPH11294392A - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
- Publication number
- JPH11294392A JPH11294392A JP10279898A JP10279898A JPH11294392A JP H11294392 A JPH11294392 A JP H11294392A JP 10279898 A JP10279898 A JP 10279898A JP 10279898 A JP10279898 A JP 10279898A JP H11294392 A JPH11294392 A JP H11294392A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- diffuser
- impeller
- centrifugal compressor
- casing
- 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】
【課題】 ディフューザ流路を流通するガスが圧力を回
復する割合を略均一にできる遠心圧縮機を提供する。 【解決手段】 ディフューザ流路８の内壁のインペラ６
軸線方向の間隔を、インペラ６外縁寄り端からディフュ
ーザベーン１０間のスロート部へ向って徐々に縮小する
ことにより、当該区間を流通するガスの圧力回復を抑制
し、また、スロート部からスクロール流路１寄り端に向
って徐々に拡大することにより、当該区間を流通するガ
スの圧力回復を促進して、ディフューザ流路８を流通す
るガスが圧力を回復する割合の均一化を図る。
復する割合を略均一にできる遠心圧縮機を提供する。 【解決手段】 ディフューザ流路８の内壁のインペラ６
軸線方向の間隔を、インペラ６外縁寄り端からディフュ
ーザベーン１０間のスロート部へ向って徐々に縮小する
ことにより、当該区間を流通するガスの圧力回復を抑制
し、また、スロート部からスクロール流路１寄り端に向
って徐々に拡大することにより、当該区間を流通するガ
スの圧力回復を促進して、ディフューザ流路８を流通す
るガスが圧力を回復する割合の均一化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心圧縮機に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図５から図７は従来の遠心圧縮機の一例
を示すもので、この遠心圧縮機は、一側が開口し且つ内
方周縁近傍部分に周方向に延びるスクロール流路１を有
するケーシング本体２と、スクロール流路１に連なるよ
うにケーシング本体２の所定箇所に設けたガス吐出管３
と、ケーシング本体２の他側壁部中央に設けたシール部
材４を回転可能に貫通するロータ軸５と、ケーシング本
体２の内部中央に位置し且つロータ軸５に嵌着されたイ
ンペラ６と、該インペラ６を覆うようにケーシング本体
２の開口部分に嵌合し且つ外部からインペラ６の先端部
に向うガス流入口７、並びにインペラ６の周縁部から前
記のスクロール流路１へ連なるディフューザ流路８を形
成する環状のケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に
周方向に等間隔に配置された多数のディフューザベーン
１０とを備えており、前記のロータ軸５には、歯車増速
機構を介してモータなどの駆動装置（図示せず）が連結
されている。
を示すもので、この遠心圧縮機は、一側が開口し且つ内
方周縁近傍部分に周方向に延びるスクロール流路１を有
するケーシング本体２と、スクロール流路１に連なるよ
うにケーシング本体２の所定箇所に設けたガス吐出管３
と、ケーシング本体２の他側壁部中央に設けたシール部
材４を回転可能に貫通するロータ軸５と、ケーシング本
体２の内部中央に位置し且つロータ軸５に嵌着されたイ
ンペラ６と、該インペラ６を覆うようにケーシング本体
２の開口部分に嵌合し且つ外部からインペラ６の先端部
に向うガス流入口７、並びにインペラ６の周縁部から前
記のスクロール流路１へ連なるディフューザ流路８を形
成する環状のケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に
周方向に等間隔に配置された多数のディフューザベーン
１０とを備えており、前記のロータ軸５には、歯車増速
機構を介してモータなどの駆動装置（図示せず）が連結
されている。
【０００３】ディフューザベーン１０は、ケーシング本
体２の内部にインペラ６を取り囲むように設けた凹陥部
１１に嵌入された環状のベーン支持座１２に対して一体
的に形成されている。
体２の内部にインペラ６を取り囲むように設けた凹陥部
１１に嵌入された環状のベーン支持座１２に対して一体
的に形成されている。
【０００４】また、スクロール流路１の流路断面形状
は、ガス吐出管３に近接するほど大きくなるように形成
されている。
は、ガス吐出管３に近接するほど大きくなるように形成
されている。
【０００５】図５から図７に示す遠心圧縮機では、モー
タによってインペラ６を回転させると、圧縮機外部のガ
ス（空気）がガス流入口７からケーシング本体２へ送り
込まれ、該ケーシング本体２の内部において、インペラ
６の径方向外方への速度エネルギーがガスに付与され
る。
タによってインペラ６を回転させると、圧縮機外部のガ
ス（空気）がガス流入口７からケーシング本体２へ送り
込まれ、該ケーシング本体２の内部において、インペラ
６の径方向外方への速度エネルギーがガスに付与され
る。
【０００６】この速度エネルギーが付与されたガスは、
ディフューザ流路８をインペラ６の径方向外方へ通過し
てディフューザベーン１０で減速し、速度エネルギーが
圧力エネルギーに変換されて圧力が上昇する。
ディフューザ流路８をインペラ６の径方向外方へ通過し
てディフューザベーン１０で減速し、速度エネルギーが
圧力エネルギーに変換されて圧力が上昇する。
【０００７】更に、圧力が上昇したガスは、スクロール
流路１からガス吐出管３を経て圧縮機外部へ吐出され
る。
流路１からガス吐出管３を経て圧縮機外部へ吐出され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５から図
７に示すような遠心圧縮機では、ガス吐出管３に接続さ
れているガス利用対象設備のガス使用量が減ったときな
どに、ディフューザ流路８内でガスの流れが剥離するス
トール（失速）が生じ、これにより、遠心圧縮機を安定
した状態で運転できないサージングが発生する。
７に示すような遠心圧縮機では、ガス吐出管３に接続さ
れているガス利用対象設備のガス使用量が減ったときな
どに、ディフューザ流路８内でガスの流れが剥離するス
トール（失速）が生じ、これにより、遠心圧縮機を安定
した状態で運転できないサージングが発生する。
【０００９】上記のストールは、図８の破線ａにより示
すように、ディフューザ流路８のインペラ６外縁寄り部
分からスロート部（隣接するディフューザベーン１０の
間で圧縮ガス流通方向の流路断面積が最小になる箇所
で、図６に示すＡ部分）までの間におけるガスの圧力回
復率が、スロート部からスクロール流路１端寄りの部分
までの間におけるガスの圧力回復率に比べて大きくなる
ことに起因する。
すように、ディフューザ流路８のインペラ６外縁寄り部
分からスロート部（隣接するディフューザベーン１０の
間で圧縮ガス流通方向の流路断面積が最小になる箇所
で、図６に示すＡ部分）までの間におけるガスの圧力回
復率が、スロート部からスクロール流路１端寄りの部分
までの間におけるガスの圧力回復率に比べて大きくなる
ことに起因する。
【００１０】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、ディフューザ流路を流通するガスの圧力を回復する
割合を略均一にできる遠心圧縮機を提供することを目的
とするものである。
で、ディフューザ流路を流通するガスの圧力を回復する
割合を略均一にできる遠心圧縮機を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、内方周縁部にスクロール流路を有する
ケーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に配置さ
れたインペラと、該インペラを周方向に取り囲み且つス
クロール流路に連通するディフューザ流路に多数のディ
フューザベーンとを備えた遠心圧縮機において、ディフ
ューザ流路内壁のインペラ軸線方向の間隔を、インペラ
外縁寄り端からディフューザべーン間のスロート部へ向
って徐々に縮小し且つスロート部からスクロール流路寄
り端へ向って徐々に拡大する形状に形成する。
め、本発明では、内方周縁部にスクロール流路を有する
ケーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に配置さ
れたインペラと、該インペラを周方向に取り囲み且つス
クロール流路に連通するディフューザ流路に多数のディ
フューザベーンとを備えた遠心圧縮機において、ディフ
ューザ流路内壁のインペラ軸線方向の間隔を、インペラ
外縁寄り端からディフューザべーン間のスロート部へ向
って徐々に縮小し且つスロート部からスクロール流路寄
り端へ向って徐々に拡大する形状に形成する。
【００１２】本発明の遠心圧縮機においては、ディフュ
ーザ流路内壁のインペラ軸線方向の間隔を、インペラ外
縁寄り端からディフューザベーン間のスロート部へ向っ
て徐々に縮小することにより、当該区間を流通するガス
の圧力回復を抑制し、スロート部からスクロール流路寄
り端に向って徐々に拡大することにより、当該区間を流
通するガスの圧力回復を促進し、ディフューザ流路を流
通するガスが圧力を回復する割合を略均一にする。
ーザ流路内壁のインペラ軸線方向の間隔を、インペラ外
縁寄り端からディフューザベーン間のスロート部へ向っ
て徐々に縮小することにより、当該区間を流通するガス
の圧力回復を抑制し、スロート部からスクロール流路寄
り端に向って徐々に拡大することにより、当該区間を流
通するガスの圧力回復を促進し、ディフューザ流路を流
通するガスが圧力を回復する割合を略均一にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
示例と共に説明する。
【００１４】図１及び図２は本発明の遠心圧縮機の実施
の形態の第１の例を示すものであり、図中、図５と同一
のものには同一の符号が付してある。
の形態の第１の例を示すものであり、図中、図５と同一
のものには同一の符号が付してある。
【００１５】この遠心圧縮機は、内方周縁部にスクロー
ル流路１を有するケーシング本体２と、該ケーシング本
体２の内部に回転可能に配置されたインペラ６と、ケー
シング本体２の開口部分に前記のインペラ６を周方向に
取り囲むように嵌合され且つケーシング本体２との間で
スクロール流路１に連通するディフューザ流路８を形成
するケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に周方向に
等間隔に配置された多数のディフューザベーン１０とを
備え、ケーシング本体２の内面２ａと対峙してディフュ
ーザ流路８を形成するケーシング蓋９の内面９ａの、イ
ンペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０のスロ
ート部と対峙する箇所までの間を、径方向外方に進むに
従って徐々にケーシング本体２の内面２ａに近接するよ
うに成形している。
ル流路１を有するケーシング本体２と、該ケーシング本
体２の内部に回転可能に配置されたインペラ６と、ケー
シング本体２の開口部分に前記のインペラ６を周方向に
取り囲むように嵌合され且つケーシング本体２との間で
スクロール流路１に連通するディフューザ流路８を形成
するケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に周方向に
等間隔に配置された多数のディフューザベーン１０とを
備え、ケーシング本体２の内面２ａと対峙してディフュ
ーザ流路８を形成するケーシング蓋９の内面９ａの、イ
ンペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０のスロ
ート部と対峙する箇所までの間を、径方向外方に進むに
従って徐々にケーシング本体２の内面２ａに近接するよ
うに成形している。
【００１６】また、ケーシング本体２の内面２ａと対峙
してディフューザ流路８を形成するケーシング蓋９の内
面９ａの、ディフューザベーン１０のスロート部と対峙
する箇所からスクロール流路１寄り端までの間を、径方
向外方に進むに従って徐々にケーシング本体２の内面２
ａから離隔するように成形している。
してディフューザ流路８を形成するケーシング蓋９の内
面９ａの、ディフューザベーン１０のスロート部と対峙
する箇所からスクロール流路１寄り端までの間を、径方
向外方に進むに従って徐々にケーシング本体２の内面２
ａから離隔するように成形している。
【００１７】これによって、ディフューザ流路８の内壁
のインペラ６軸線方向の間隔が、インペラ６外縁寄り端
からディフューザベーン１０間のスロート部へ向って徐
々に縮小し且つスロート部からスクロール流路１寄り端
へ向って徐々に拡大する形状に形成されている。
のインペラ６軸線方向の間隔が、インペラ６外縁寄り端
からディフューザベーン１０間のスロート部へ向って徐
々に縮小し且つスロート部からスクロール流路１寄り端
へ向って徐々に拡大する形状に形成されている。
【００１８】図３及び図４は本発明の遠心圧縮機の実施
の形態の第２の例を示すものであり、図中、図５と同一
のものには同一の符号が付してある。
の形態の第２の例を示すものであり、図中、図５と同一
のものには同一の符号が付してある。
【００１９】この遠心圧縮機は、内方周縁部にスクロー
ル流路１を有するケーシング本体２と、該ケーシング本
体２の内部に回転可能に配置されたインペラ６と、ケー
シング本体２の開口部分に前記のインペラ６を周方向に
取り囲むように嵌合され且つケーシング本体２との間で
スクロール流路１に連通するディフューザ流路８を形成
するケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に周方向に
等間隔に配置された多数のディフューザベーン１０とを
備え、ケーシング蓋９の内面９ａと対峙してディフュー
ザ流路８を形成するベーン支持座１２の内面２ａの、イ
ンペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０のスロ
ート部までの間を、径方向外方に進むに従って徐々にケ
ーシング蓋９の内面９ａに近接するように成形してい
る。
ル流路１を有するケーシング本体２と、該ケーシング本
体２の内部に回転可能に配置されたインペラ６と、ケー
シング本体２の開口部分に前記のインペラ６を周方向に
取り囲むように嵌合され且つケーシング本体２との間で
スクロール流路１に連通するディフューザ流路８を形成
するケーシング蓋９と、ディフューザ流路８に周方向に
等間隔に配置された多数のディフューザベーン１０とを
備え、ケーシング蓋９の内面９ａと対峙してディフュー
ザ流路８を形成するベーン支持座１２の内面２ａの、イ
ンペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０のスロ
ート部までの間を、径方向外方に進むに従って徐々にケ
ーシング蓋９の内面９ａに近接するように成形してい
る。
【００２０】また、ケーシング蓋９の内面９ａと対峙し
てディフューザ流路８を形成するベーン支持座１２の内
面１２ａ、及びケーシング本体２の内面２ａの、ディフ
ューザベーン１０のスロート部からスクロール流路１寄
り端までの間を、径方向外方に進むに従って徐々にケー
シング蓋９の内面９ａから離隔するように成形してい
る。
てディフューザ流路８を形成するベーン支持座１２の内
面１２ａ、及びケーシング本体２の内面２ａの、ディフ
ューザベーン１０のスロート部からスクロール流路１寄
り端までの間を、径方向外方に進むに従って徐々にケー
シング蓋９の内面９ａから離隔するように成形してい
る。
【００２１】これによって、ディフューザ流路８の内壁
のインペラ６軸線方向の間隔が、インペラ６外縁寄り端
からディフューザベーン１０間のスロート部へ向って徐
々に縮小し且つスロート部からスクロール流路１寄り端
へ向って徐々に拡大する形状に形成されている。
のインペラ６軸線方向の間隔が、インペラ６外縁寄り端
からディフューザベーン１０間のスロート部へ向って徐
々に縮小し且つスロート部からスクロール流路１寄り端
へ向って徐々に拡大する形状に形成されている。
【００２２】図１及び図２に示す遠心圧縮機、あるいは
図３及び図４に示す遠心圧縮機のいずれにおいても、デ
ィフューザ流路８の内壁のインペラ６軸線方向の間隔
が、インペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０
間のスロート部へ向って徐々に縮小された区間では、当
該ディフューザ流路８を流通するガスの圧力回復が抑制
される。
図３及び図４に示す遠心圧縮機のいずれにおいても、デ
ィフューザ流路８の内壁のインペラ６軸線方向の間隔
が、インペラ６外縁寄り端からディフューザベーン１０
間のスロート部へ向って徐々に縮小された区間では、当
該ディフューザ流路８を流通するガスの圧力回復が抑制
される。
【００２３】また、ディフューザ流路８の内壁のインペ
ラ６軸線方向の間隔が、スロート部からスクロール流路
１寄り端に向って徐々に拡大された区間では、当該ディ
フューザ流路８を流通するガスの圧力回復が促進され
る。
ラ６軸線方向の間隔が、スロート部からスクロール流路
１寄り端に向って徐々に拡大された区間では、当該ディ
フューザ流路８を流通するガスの圧力回復が促進され
る。
【００２４】これにより、ディフューザ流路８のインペ
ラ６外縁寄り部分からスロート部（図６に示すＡ部分）
までの間におけるガスの圧力回復率と、スロート部から
スクロール流路１端寄りの部分までの間におけるガスの
圧力回復率とが、図８の実線ｂにより示すように略均一
となる。
ラ６外縁寄り部分からスロート部（図６に示すＡ部分）
までの間におけるガスの圧力回復率と、スロート部から
スクロール流路１端寄りの部分までの間におけるガスの
圧力回復率とが、図８の実線ｂにより示すように略均一
となる。
【００２５】このように、図１及び図２に示す遠心圧縮
機、あるいは図３及び図４に示す遠心圧縮機のいずれに
おいても、ディフューザ流路８内のストールの発生を効
果的に抑制することができ、ガス利用対象設備のガス使
用量が減った場合のサージングを防止できるので、圧縮
機作動範囲を拡大することが可能になり、遠心圧縮機を
安定した状態で運転することができる。
機、あるいは図３及び図４に示す遠心圧縮機のいずれに
おいても、ディフューザ流路８内のストールの発生を効
果的に抑制することができ、ガス利用対象設備のガス使
用量が減った場合のサージングを防止できるので、圧縮
機作動範囲を拡大することが可能になり、遠心圧縮機を
安定した状態で運転することができる。
【００２６】なお、本発明の遠心圧縮機は、上述した実
施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の遠心圧縮機
によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００２８】（１）ディフューザ流路内壁のインペラ軸
線方向の間隔を、インペラ外縁寄り端からディフューザ
ベーン間のスロート部へ向って徐々に縮小することによ
り、当該区間を流通するガスの圧力回復を抑制し、スロ
ート部からスクロール流路寄り端に向って徐々に拡大す
ることにより、当該区間を流通するガスの圧力回復を促
進するので、ディフューザ流路を流通するガスの圧力を
回復する割合の均一化が図られ、よって、ディフューザ
流路内のストールの発生を効果的に抑制することができ
る。
線方向の間隔を、インペラ外縁寄り端からディフューザ
ベーン間のスロート部へ向って徐々に縮小することによ
り、当該区間を流通するガスの圧力回復を抑制し、スロ
ート部からスクロール流路寄り端に向って徐々に拡大す
ることにより、当該区間を流通するガスの圧力回復を促
進するので、ディフューザ流路を流通するガスの圧力を
回復する割合の均一化が図られ、よって、ディフューザ
流路内のストールの発生を効果的に抑制することができ
る。
【００２９】（２）ディフューザ流路でのストールの発
生が抑制されるので、ガス利用対象設備のガス使用量が
減った場合のサージングを防止でき、圧縮機作動範囲を
拡大することが可能になる。
生が抑制されるので、ガス利用対象設備のガス使用量が
減った場合のサージングを防止でき、圧縮機作動範囲を
拡大することが可能になる。
【図１】本発明の遠心圧縮機の実施の形態の第１の例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】図１におけるディフューザ流路の断面形状を示
す拡大図である。
す拡大図である。
【図３】本発明の遠心圧縮機の実施の形態の第２の例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】図３におけるディフューザ流路の断面形状を示
す拡大図である。
す拡大図である。
【図５】従来の遠心圧縮機の一例を示す断面図である。
【図６】図５に関連するディフューザベーンの平面図で
ある。
ある。
【図７】図５に関連する遠心圧縮機の斜視図である。
【図８】遠心圧縮機の圧力回復率線図である。
１ スクロール流路 ２ ケーシング本体（ケーシング） ６ インペラ ８ ディフューザ流路 １０ ディフューザベーン
Claims (1)
- 【請求項１】 内方周縁部にスクロール流路を有するケ
ーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に配置され
たインペラと、該インペラを周方向に取り囲み且つスク
ロール流路に連通するディフューザ流路に多数のディフ
ューザベーンとを備えた遠心圧縮機において、ディフュ
ーザ流路内壁のインペラ軸線方向の間隔を、インペラ外
縁寄り端からディフューザベーン間のスロート部へ向っ
て徐々に縮小し且つスロート部からスクロール流路寄り
端へ向って徐々に拡大する形状に形成したことを特徴と
する遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10279898A JPH11294392A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10279898A JPH11294392A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 遠心圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294392A true JPH11294392A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14337108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10279898A Pending JPH11294392A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 遠心圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294392A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016053359A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 遠心圧縮機段 |
| GB2551804A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-03 | Cummins Ltd | Diffuser for a centrifugal compressor |
| JP2018096329A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
| CN111120405A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种轴向偏置的非对称蜗壳及其设计方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10279898A patent/JPH11294392A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016053359A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 遠心圧縮機段 |
| GB2551804A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-03 | Cummins Ltd | Diffuser for a centrifugal compressor |
| GB2551804B (en) * | 2016-06-30 | 2021-04-07 | Cummins Ltd | Diffuser for a centrifugal compressor |
| US11125235B2 (en) | 2016-06-30 | 2021-09-21 | Cummins Ltd. | Centrifugal compressor with diffuser with throat |
| JP2018096329A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
| CN111120405A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种轴向偏置的非对称蜗壳及其设计方法 |
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