JP5482620B2 - Centrifugal compressor - Google Patents
Centrifugal compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5482620B2 JP5482620B2 JP2010245496A JP2010245496A JP5482620B2 JP 5482620 B2 JP5482620 B2 JP 5482620B2 JP 2010245496 A JP2010245496 A JP 2010245496A JP 2010245496 A JP2010245496 A JP 2010245496A JP 5482620 B2 JP5482620 B2 JP 5482620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- flow path
- diffuser
- slit
- diffuser plate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は遠心圧縮機に関し、特にディフューザ流路に案内羽根を出没させる遠心圧縮機に関する。 The present invention relates to a centrifugal compressor, and more particularly to a centrifugal compressor that causes guide vanes to appear and disappear in a diffuser flow path.
遠心圧縮機では、インペラとスクロール部との間にディフューザ部が設けられている。ディフューザ部はディフューザ流路を有し、インペラが送り出す流体の運動エネルギーを圧力に変換する。ディフューザ流路には案内羽根を設けることがある。ディフューザ流路に案内羽根を設けることで、圧縮効率を高めることができる。一方、この場合、適用可能な流量範囲が狭くなる。このため、ディフューザ流路に案内羽根を出没させることもある(例えば特許文献1参照)。案内羽根を出没させることで、圧縮効率と適用可能な流量範囲との両立を図ることができる。 In the centrifugal compressor, a diffuser part is provided between the impeller and the scroll part. The diffuser section has a diffuser flow path, and converts the kinetic energy of the fluid sent out by the impeller into pressure. Guide vanes may be provided in the diffuser flow path. By providing guide vanes in the diffuser flow path, compression efficiency can be increased. On the other hand, in this case, the applicable flow rate range becomes narrow. For this reason, guide vanes may appear and disappear in the diffuser flow path (see, for example, Patent Document 1). By causing the guide blades to appear and disappear, it is possible to achieve both compression efficiency and an applicable flow rate range.
ディフューザ部はインペラの周囲に設けられている。このため、案内羽根はディフューザ部の周方向に沿って複数設けられる。複数の案内羽根をディフューザ流路に出没させるには、例えば次のようにすることができる。すなわち、前進、後退動作により複数の案内羽根をディフューザ流路に同時に出没させるリング状の可動部材を備える。そして、ディフューザ流路の流路壁部にディフューザ流路への案内羽根の出没を可能にするスリットを設ける。 The diffuser portion is provided around the impeller. For this reason, a plurality of guide vanes are provided along the circumferential direction of the diffuser portion. In order to make the plurality of guide vanes appear and disappear in the diffuser flow path, for example, the following can be performed. That is, it includes a ring-shaped movable member that causes a plurality of guide vanes to appear and disappear simultaneously in the diffuser flow path by forward and backward movements. And the slit which enables the guide blade to protrude into and out of a diffuser flow path is provided in the flow-path wall part of a diffuser flow path.
ところが、案内羽根は通常、十数枚程度存在する。このため案内羽根を出没させるには、例えば各スリットを加工する場合の位置精度を考慮に入れた所定のクリアランスが案内羽根、スリット間に必要となる。そして、このクリアランスが不適切であると、スリットに対して案内羽根が傾くことで案内羽根に摩耗や変形が発生することがある。また、いわゆるかじりが発生することがある。 However, there are usually about a dozen guide vanes. For this reason, in order to make the guide blades appear and disappear, for example, a predetermined clearance taking into account the positional accuracy when machining each slit is required between the guide blade and the slit. If the clearance is inappropriate, the guide blade may be worn or deformed by tilting the guide blade with respect to the slit. In addition, so-called galling may occur.
なお、例えばスリット、案内羽根間のクリアランスを比較的大きく設定することも考えられる。ところが、クリアランスの拡大は一般的な構成においては、ディフューザ流路から流路壁部の背後空間、或いは外部への流体漏れを増大させ、結果、大幅な圧縮効率の低下を招く。このため、かかる設定は圧縮効率の観点から好ましいとは言えない。 For example, a relatively large clearance between the slit and the guide blade may be set. However, in the general configuration, an increase in clearance increases fluid leakage from the diffuser flow path to the space behind the flow path wall portion or to the outside, resulting in a significant reduction in compression efficiency. For this reason, this setting is not preferable from the viewpoint of compression efficiency.
本発明は上記課題に鑑み、ディフューザ流路に案内羽根を好適に出没させることが可能な遠心圧縮機を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a centrifugal compressor in which guide vanes can be suitably projected and retracted in a diffuser flow path.
本発明はディフューザ流路を形成するとともに、第1のスリットを有する流路壁部と、前記第1のスリットを介して前記ディフューザ流路に出没するとともに、前記流路壁部から見て、前記ディフューザ流路とは反対の側にフランジ部を有する案内羽根と、前記案内羽根のうち、前記フランジ部よりも先端側の部分を挿通可能な第2のスリットを有し、前記流路壁部と前記フランジ部との間に設けられる可動部材と、前記案内羽根を前記可動部材に向けて付勢する付勢部材と、を備え、前記第2のスリットと前記案内羽根との間に形成されるクリアランスを、前記第1のスリットと前記案内羽根との間に形成されるクリアランスよりも大きく設定した遠心圧縮機である。 The present invention forms a diffuser flow path, and has a flow path wall portion having a first slit, and appears and disappears in the diffuser flow path through the first slit. A guide vane having a flange portion on a side opposite to the diffuser channel, and a second slit through which a portion of the guide vane on the tip side of the flange portion can be inserted, and the channel wall portion, A movable member provided between the flange portion and a biasing member that biases the guide vane toward the movable member, and is formed between the second slit and the guide vane. clearance, a centrifugal compressor is set larger than the clearance formed between the first slit and said guide vanes.
本発明によれば、ディフューザ流路に案内羽根を好適に出没させることができる。 According to the present invention, the guide vanes can be suitably made to appear and disappear in the diffuser flow path.
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はコンプレッサ(遠心式圧縮機)11の概略構成図である。コンプレッサハウジング12はコンプレッサ11の筐体をなしている。コンプレッサハウジング12はインペラ収容部12aを備えている。インペラ収容部12aにはインペラ13が収容されている。インペラ13はシャフト14により回転駆動される。シャフト14は例えばタービンと連結できる。すなわち、コンプレッサ11は例えばターボ過給機に用いることができる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compressor (centrifugal compressor) 11. The compressor housing 12 forms a casing for the
コンプレッサハウジング12内には、吸入口12bから流体が吸入される。吸入された流体はインペラ13に向かって流通し、インペラ13の回転により外側に向けて送り出される。インペラ13の外側にはスクロール部15が設けられている。インペラ13により外側に向けて送り出された流体は、スクロール部15を介して例えばエンジンの吸気マニホルド等に供給される。インペラ13とスクロール部15との間には、ディユーザ流路を有するディフューザ部16が設けられている。ディフューザ部16はインペラ13の周囲に隣接して設けられている。ディフューザ部16は、インペラ13が送り出す流体の運動エネルギーを圧力に変換する。
The fluid is sucked into the
ディフューザ流路に対しては、スライド式ベーン機構50が設けられている。図2はスライド式ベーン機構50の分解構成図である。スライド式ベーン機構50は図2に図示された側を表面側として、表面側を吸入口12bの開口方向に合わせた向きでコンプレッサハウジング12に組み付けられる。スライド式ベーン機構50は壁部プレート51と、ベーン52と、ディフューザプレート53と、第1および第2のスプリング54、55と、カムリング56と、操作レバー57とを備えている。
A
壁部プレート51は環状のプレート部材であり、コンプレッサハウジング12とともにディフューザ流路を形成する流路壁部となる。壁部プレート51は第1のスリット51aを有している。第1のスリット51aはベーン52毎に設けられている。第1のスリット51aは、ベーン52のディフューザ流路への出没を可能にする。
The
ベーン52は案内羽根であり、壁部プレート51の背後側に設けられる。ベーン52はディフューザ流路に対して環状の列をなすようにして複数設けられる。ベーン52は第1のスリット51aを介してディフューザ流路に出没する。ベーン52は壁部プレート51から見てディフューザ流路とは反対の側に、すなわち壁部プレート51の背後側にフランジ部52aを有している。フランジ部52aはベーン52の基端部に設けられている。フランジ部52aは、ベーン52の幅方向一方の側に向かってベーン52がL字状になるように延伸している。
The
ディフューザプレート53は環状のプレート部材であり、壁部プレート51とフランジ部52aとの間に設けられる。ディフューザプレート53は可動部材であり、過給機1の軸方向に沿って移動可能に設けられる。ディフューザプレート53は第2のスリット53aを有している。第2のスリット53aはベーン52のうち、フランジ部52aよりも先端側の部分である羽根部分の形状に合わせて形成されている。そしてこれにより、羽根部分を挿通可能にしている。第2のスリット53aはベーン52毎に設けられる。なお、第1のスリット51aもベーン52のうち、羽根部分の形状に合わせて形成されている。
The
ディフューザプレート53の外周にはカム係合部53bが、表面には収納部53cが設けられている。カム係合部53bはディフューザプレート53の外周からブロック状に突起するように設けられている。収納部53cは有底円筒状の形状に形成されている。カム係合部53bと収納部53cとは周方向に沿ってそれぞれ均等に複数設けられている。
A
第1のスプリング54は壁部プレート51とディフューザプレート53との間に設けられる。第1のスプリング54はディフューザプレート53を表面側から背後側に向かって付勢する。第1のスプリング54は各収納部53cに設けられる。第2のスプリング55はベーン52の背後に設けられる。第2のスプリング55はベーン52をディフーザプレート53に向けて付勢する。第2のスプリング55は具体的にはフランジ部52aを付勢する。第2のスプリング55はベーン52毎に設けられる。第1および第2のスプリング54、55は付勢部材である。
The
カムリング56はディフューザプレート53の背後側に設けられる。カムリング56は円筒状の部材であり、過給機1の軸周りに回転可能に設けられる。カムリング56は突き出し部56aと、引き込み部56bと、接続部56cとを備えている。これら突き出し部56a、引き込み部56bおよび接続部56cは、カムリング56の表面側に設けられている。
The
突き出し部56aは周方向に沿って均等に複数(ここでは3つ)設けられている。複数の突き出し部56aは、カムリング56背後側の円形端部を底部として、底部から互いに同様の高さで平らに形成されている。引き込み部56bは隣り合う突き出し部56aの間に設けられている。複数の引き込み部56bも底部から互いに同様の高さで平らに形成されている。突き出し部56aは引き込み部56bよりも表面側に突き出している。
A plurality (three in this case) of protruding
突き出し部56aそれぞれは、隣り合う引き込み部56bのうち、同方向に位置する引き込み部56bそれぞれとの間で、接続部56cによって接続されている。接続部56cは、引き込み部56bから突き出し部56aに向かって斜めに立ち上がるようにして傾斜している。接続部56cはこれら突き出し部56a、引き込み部56bと滑らかな接合カーブを有して接合されている。これら突き出し部56a、引き込み部56bおよび接続部56cは、カムCMを構成している。
Each of the protruding
カムCMはカム係合部53bと係合する。カム係合部53bはカムCM毎に設けられている。径方向に沿ったカム係合部53bの位置は、カムCMと係合可能な位置に設定されている。周方向に沿ったカム係合部53bの幅は、周方向に沿った引き込み部56bの幅よりも小さく設定されている。カムCMとカム係合部53bとはカム機構を構成している。
The cam CM engages with the
カム機構はカムリング56の回転方向に応じて次のように作動する。すなわち、カムリング56が矢印Cc方向に回転した場合、カム機構はディフューザプレート53をディフューザ流路側に向かって移動(前進)させる。また、カムリング56が矢印Ocの方向に回転した場合、カム機構は第1のスプリング54によって付勢されたディフューザプレート53を後退させる。このように、カム機構はディフューザプレート53を前進、後退させる。
The cam mechanism operates as follows according to the rotation direction of the
ディフューザプレート53が前進する場合、第2のスプリング55はディフューザプレート53とともにベーン52を前進させる。結果、ベーン52がディフューザ流路に突出する。ディフューザプレート53が後退する場合、ディフューザプレート53はフランジ部52aを押すことで、ベーン52とともに後退する。結果、ベーン52がディフューザ流路から引き込まれる。
When the
第1のスプリング54は前進、後退するディフューザプレート53をカムリング56に向けて付勢する。そしてこれにより、ディフューザプレート53の不要な動きを規制する。また、第2のスプリング55はベーン52をディフューザプレート53に向けて付勢する。そしてこれにより、フランジ部52aをディフューザプレート53に当接させ、ベーン52を前進、後退するディフューザプレート53と一体的に動作させる。
The
操作レバー57は、カムリング56に設けられている。操作レバー57は外部から操作可能に設けられている。操作レバー57は外部からのカムリング56の駆動を可能にする。したがって、カムリング56は、操作レバー57を介した駆動入力によって回転駆動する。
The
図3はスライド式ベーン機構50の要部断面図である。図3では、ベーン52の幅方向に沿った断面を示している。第2のスリット53a、ベーン52間に形成される第2のクリアランスCL2は、第1のスリット51a、ベーン52間に形成される第1のクリアランスCL1よりも大きく設定されている。具体的には、第2のスリット53aの幅W2を第1のスリット51aの幅W1よりも大きく設定することで、第2のクリアランスCL2を第1のクリアランスCL1よりも大きく設定している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the sliding
次に過給機1の作用効果について説明する。図4はディフューザプレート53に傾きが発生した場合のスライド式ベーン機構50の様子を示す図である。(a)、(b)は互いに逆方向に傾いた場合を示している。ここで、過給機1では例えばディフューザプレート53の駆動中に、第1のスプリング54それぞれに均等に力がかからない結果、ディフューザプレート53に傾きが生じることが考えられる。
Next, the effect of the supercharger 1 will be described. FIG. 4 is a view showing a state of the sliding
これに対し、過給機1ではベーン52をディフューザプレート53と別体にしている。このため、ディフューザプレート53に傾きが発生した場合でも、ベーン52がディフューザプレート53とともに必然的に傾くことを防止できる。一方、過給機1では、ベーン52を前進、後退するディフューザプレート53と一体的に動作させている。このため、ディフューザプレート53の傾きに追従してベーン52が傾くことも考えられる。
On the other hand, in the supercharger 1, the
これに対し、過給機1では、第2のクリアランスCL2を第1のクリアランスCL1よりも大きく設定している。このため過給機1では、ディフューザプレート53に傾きが発生した場合でも、その影響がベーン52に及ぶことを抑制できる。結果、ベーン52に変形や摩耗が発生することや、いわゆるかじりが発生することを抑制できる。
On the other hand, in the supercharger 1, the second clearance CL2 is set larger than the first clearance CL1. For this reason, in the supercharger 1, even when the
また、過給機1ではディフューザプレート53の傾きの影響がベーン52に及ぶことを抑制できることから、第1のクリアランスをより小さく設定できる。このため、過給機1は第1のスリット51aを介してディフューザ流路から流体漏れが発生することも抑制できる。すなわち、圧縮効率の低下も抑制できる。結果、ベーン52の変形等を抑制する観点、および圧縮効率を確保する観点から、ディフューザ流路にベーン52を好適に出没させることができる。
Further, since the turbocharger 1 can suppress the influence of the inclination of the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば上述した実施例ではベーン52が幅方向一方の側に延伸したフランジ部52aを備える場合について説明した。しかしながら、本発明においてはこれに限られず、案内羽根は例えば次に示すようなフランジ部を備えてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
For example, in the above-described embodiment, the case where the
図5はスライド式ベーン機構50の変形例であるスライド式ベーン機構50´の要部断面図である。スライド式ベーン機構50´は、ベーン52の代わりにベーン52´を備えている点以外、スライド式ベーン機構50と実質的に同一である。ベーン52´はフランジ部52aの代わりにフランジ部52a´を備えている点以外、ベーン52と実質的に同一である。スライド式ベーン機構50´はスライド式ベーン機構50の代わりにコンプレッサ11に設けることができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of a sliding
図5に示すように、スライド式ベーン機構50´では、ベーン52´がT字状の形状になるように幅方向両側に延伸したフランジ部52a´を設けている。フランジ部52a´は具体的には幅方向両側に向かって互いに均等に延伸している。これにより、ベーン52を第2のスプリング55でバランスよく付勢することができる。
As shown in FIG. 5, the sliding
また、スライド式ベーン機構50´では、フランジ部52´の延伸端部のうち、ディフューザプレート53側の部分を面取りしている。これにより、ディフューザプレート53が傾いた際に、フランジ部52´の延伸端部に衝突することを抑制できる。結果、ディフューザプレート53の傾きの影響がベーン52に及ぶことをさらに好適に抑制できる。なお、同様の面取りは例えばフランジ部52に対して行うことも可能である。
Further, in the sliding vane mechanism 50 ', a portion on the
コンプレッサ 11
ディフューザ部 16
スライド式ベーン機構 50、50´
壁部プレート 51
第1のスリット 51a
ベーン 52、52´
フランジ部 52a、52a´
ディフューザプレート 53
第2のスリット 53a
第1のスプリング 54
第2のスプリング 55
カムリング 56
操作レバー 57
Sliding
Claims (1)
前記第1のスリットを介して前記ディフューザ流路に出没するとともに、前記流路壁部から見て、前記ディフューザ流路とは反対の側にフランジ部を有する案内羽根と、
前記案内羽根のうち、前記フランジ部よりも先端側の部分を挿通可能な第2のスリットを有し、前記流路壁部と前記フランジ部との間に設けられる可動部材と、
前記案内羽根を前記可動部材に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
前記第2のスリットと前記案内羽根との間に形成されるクリアランスを、前記第1のスリットと前記案内羽根との間に形成されるクリアランスよりも大きく設定した遠心圧縮機。 Forming a diffuser flow path and a flow path wall having a first slit;
A guide vane that protrudes and appears in the diffuser flow path through the first slit, and has a flange portion on a side opposite to the diffuser flow path when viewed from the flow path wall;
A movable member provided between the flow path wall portion and the flange portion, having a second slit through which the portion on the tip side of the flange portion can be inserted among the guide vanes,
An urging member that urges the guide blade toward the movable member,
Centrifugal compressor clearance being formed, it was set greater than the clearance formed between the first slit and said guide vanes between the guide vanes and the second slit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010245496A JP5482620B2 (en) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Centrifugal compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010245496A JP5482620B2 (en) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Centrifugal compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012097653A JP2012097653A (en) | 2012-05-24 |
JP5482620B2 true JP5482620B2 (en) | 2014-05-07 |
Family
ID=46389849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010245496A Expired - Fee Related JP5482620B2 (en) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Centrifugal compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5482620B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0663897U (en) * | 1993-02-17 | 1994-09-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | Centrifugal compressor with vaneless diffuser |
JP2000205186A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Centrifugal compressor |
JP4466080B2 (en) * | 2004-01-07 | 2010-05-26 | 株式会社Ihi | Centrifugal compressor |
-
2010
- 2010-11-01 JP JP2010245496A patent/JP5482620B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012097653A (en) | 2012-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107816440B (en) | Centrifugal compressor | |
JP6299874B2 (en) | Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger | |
WO2015190470A1 (en) | Variable nozzle unit and variable capacity supercharger | |
WO2016002544A1 (en) | Variable nozzle unit and variable-capacity supercharger | |
JP2011085095A (en) | Compressor for exhaust turbocharger | |
JP2013072403A (en) | Variable capacity-type turbocharger and method of assembling variable nozzle mechanism | |
JP5488717B2 (en) | Centrifugal compressor | |
EP3505769B1 (en) | Multiblade centrifugal fan | |
JP2012246767A (en) | Compressor and supercharger with the compressor | |
CN109477419B (en) | Variable capacity supercharger | |
US10914190B2 (en) | Variable nozzle unit and turbocharger | |
JP5482620B2 (en) | Centrifugal compressor | |
JP6477898B2 (en) | Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger | |
JP4489394B2 (en) | Vortex pump | |
JP7251093B2 (en) | centrifugal compressor | |
WO2021039531A1 (en) | Compressor and gas turbine | |
WO2017168646A1 (en) | Variable geometry turbocharger | |
JP6089791B2 (en) | Variable nozzle unit and variable capacity turbocharger | |
JP5644302B2 (en) | Axial compressor and gas turbine engine | |
CN114391065A (en) | Centrifugal compressor | |
JP2012041844A (en) | Centrifugal compressor apparatus | |
JP2020165374A (en) | Turbine and supercharger | |
CN113994101B (en) | Centrifugal compressor | |
US20120034071A1 (en) | Diffuser apparatus, centrifugal compressor, and turbo supercharger | |
JP7517607B2 (en) | Centrifugal Compressors and Turbochargers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140203 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5482620 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |