JP5905315B2 - Centrifugal compressor - Google Patents
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Description
本発明は、遠心圧縮機に関する。 The present invention relates to a centrifugal compressor.
従来から、プラント等に用いられる圧縮機として、遠心圧縮機が知られている。そして、遠心圧縮機の小型化や、小流量での運転を可能とするために、いくつかの改良が提案されている。
例えば、特許文献１には、小流量での運転を可能とするため、可変絞り機構を用いてディフューザの一部の流路幅を狭くすることを可能にした遠心圧縮機が開示されている。
また、特許文献２には、小型化を図りつつ作動域を大流量側に拡大するため、ディフューザ流路の流路高さを漸次高くして流路幅を拡大した遠心圧縮機が開示されている。
Conventionally, a centrifugal compressor is known as a compressor used in a plant or the like. And several improvement is proposed in order to enable the miniaturization of a centrifugal compressor and the operation | movement by a small flow volume.
For example,
Further,
遠心圧縮機においては、一般的に、流れ角（羽根車からの流体の吐出方向と羽根車の半径方向とがなす角）が大きくなると、損失が大きくなるほか、周方向の流れが不均一となる旋回失速を生じ、それが原因と考えられる軸振動等の不具合が発生することが知られている。軸振動等の不具合を防止するには、流れ角を小さくする、すなわち羽根車からの流体の吐出方向を羽根車の半径方向に近づけることが有効である。そして、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されるように、ディフューザの流路幅を狭くすることにより、流体の流速を増加させ、流れ角を小さくすることができる。
In a centrifugal compressor, in general, when the flow angle (the angle formed by the discharge direction of the fluid from the impeller and the radial direction of the impeller) increases, the loss increases and the flow in the circumferential direction is not uniform. It is known that a malfunction such as shaft vibration, which is considered to be caused by the turning stall, occurs. In order to prevent problems such as shaft vibration, it is effective to reduce the flow angle, that is, to bring the fluid discharge direction from the impeller closer to the radial direction of the impeller. For example, as described in
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された遠心圧縮機のディフューザは、流路の一部における流路幅を狭くしているものの、羽根車から吐出された流体が流入するディフューザ部の流入位置における流路幅は狭くなっていない。従って、特許文献１および特許文献２に記載されたディフューザでは、ディフューザへの流体の流入位置において流体の流速が十分に増加されず、旋回失速が生じる場合がある。
However, although the diffuser of the centrifugal compressor described in
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制するとともに、摩擦損失等による性能低下を抑制した遠心圧縮機を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a situation, and it aims at providing the centrifugal compressor which suppressed the malfunctions, such as a shaft vibration by turning stall, and suppressed the performance fall by friction loss etc. .
上記目的を達成するため、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明に係る遠心圧縮機は、軸線周りに回転可能であり、該軸線に沿った軸線方向に沿って流入する流体を該軸線方向から傾斜した方向に吐出する羽根車と、該羽根車を収容するケーシング部と、前記羽根車から吐出した前記流体を流通させるディフューザ流路を形成するディフューザ部と、を備え、前記羽根車が、前記軸線方向に沿って並ぶハブおよびシュラウドと、該ハブおよび該シュラウドの間に配置されるとともに前記ハブの内壁と前記シュラウドの内壁とにより画定される空間を仕切って複数の吐出流路を形成する複数のブレードを有し、前記ディフューザ部に前記流体が流入する流入位置における該ディフューザ部の流路幅が、前記羽根車から前記流体が吐出する吐出位置における前記羽根車の流路幅よりも狭く、前記ディフューザ部が、前記ハブ側に設けられるハブ側壁と前記シュラウド側に設けられるシュラウド側壁により画定されており、前記羽根車の流路幅は、前記ハブの内壁と前記シュラウドの内壁との間の距離であり、前記ディフューザ部の流路幅は、前記ハブ側壁と前記シュラウド側壁との間の距離であり、前記流入位置における前記ディフューザ部のハブ側壁を前記吐出位置における前記ハブの内壁の前記ディフューザ部に向かう延長線よりも前記ディフューザ流路の中心側に配置し、前記流入位置における前記ディフューザ部のシュラウド側壁を前記吐出位置における前記シュラウドの内壁の前記ディフューザ部に向かう延長線よりも前記ディフューザ流路の中心側に配置し、前記ディフューザ部の前記流入位置よりも下流側には、該流入位置における前記ディフューザ部の流路幅よりも広い流路幅拡大部が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
A centrifugal compressor according to the present invention is capable of rotating around an axis, and includes an impeller that discharges fluid flowing in an axial direction along the axis in a direction inclined from the axial direction, and the impeller And a diffuser part that forms a diffuser flow path through which the fluid discharged from the impeller is circulated, the hub and shroud arranged along the axial direction, the hub and the hub A plurality of blades are disposed between the shrouds and partition a space defined by the inner wall of the hub and the inner wall of the shroud to form a plurality of discharge flow paths, and the fluid flows into the diffuser portion. channel width of the diffuser section in the inflow position, narrower than the channel width of the impeller at the discharge position where the fluid is discharged from said impeller, said diffuser The portion is defined by a hub side wall provided on the hub side and a shroud side wall provided on the shroud side, and the flow path width of the impeller is a distance between the inner wall of the hub and the inner wall of the shroud. The flow path width of the diffuser part is a distance between the hub side wall and the shroud side wall, and the diffuser part of the inner wall of the hub at the discharge position is defined as the hub side wall of the diffuser part at the inflow position. The diffuser channel is disposed closer to the center of the diffuser channel than the extension line toward the diffuser channel, and the diffuser channel of the shroud portion at the inflow position is located closer to the diffuser unit than the extension line of the inner wall of the shroud at the discharge position. Disposed at the center side of the diffuser portion, and downstream of the inflow position of the diffuser portion at the inflow position. Wide passage width enlarged portion than the channel width of the diffuser section and being provided that.
本発明に係る遠心圧縮機によれば、軸線方向に沿って流入する流体を軸線方向から傾斜した方向に吐出する羽根車と、羽根車を収容するケーシング部と、羽根車から吐出した流体を流通させるディフューザ流路を形成するディフューザ部と、を備え、羽根車が、軸線方向に沿って並ぶハブおよびシュラウドと、ハブおよびシュラウドの間に配置されるとともに前記ハブの内壁と前記シュラウドの内壁とにより画定される空間を仕切って複数の吐出流路を形成する複数のブレードを有する。 According to the centrifugal compressor of the present invention, the impeller that discharges the fluid flowing in along the axial direction in a direction inclined from the axial direction, the casing portion that houses the impeller, and the fluid discharged from the impeller are circulated. It includes a diffuser portion forming a diffuser flow path which causes the impeller has a hub and shroud arranged along the axial direction by the inner wall and the inner wall of the shroud of Rutotomoni said hub is disposed between the hub and the shroud partitions the space defined having a plurality of blades that form a plurality of discharge flow paths.
そして、本発明に係る遠心圧縮機によれば、ディフューザ部に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部の流路幅が、羽根車から流体が吐出する吐出位置における羽根車の流路幅よりも狭い。このようにすることで、ディフューザ部に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。 According to the centrifugal compressor according to the present invention, the flow passage width of the diffuser portion at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion is narrower than the flow passage width of the impeller at the discharge position where the fluid is discharged from the impeller. . By doing in this way, the flow velocity of the fluid in the inflow position where the fluid flows into the diffuser part can be sufficiently increased to suppress the occurrence of turning stall, and problems such as shaft vibration due to turning stall can be suppressed.
また、本発明に係る遠心圧縮機によれば、ディフューザ部の流入位置よりも下流側には、流入位置におけるディフューザ部の流路幅よりも広い流路幅拡大部が設けられている。このようにすることで、ディフューザ部の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅とする場合に比べ、ディフューザ部を流通する流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。 Moreover, according to the centrifugal compressor which concerns on this invention, the flow-path width expansion part wider than the flow-path width of the diffuser part in an inflow position is provided in the downstream from the inflow position of a diffuser part. By doing in this way, compared with the case where it is made the same flow path width from the inflow position of the diffuser part to the downstream side, performance degradation such as friction loss caused by the flow velocity of the fluid flowing through the diffuser part becomes faster. Can be suppressed.
本発明の第１態様の遠心圧縮機は、前記流路幅拡大部における前記ハブ側壁が、前記流入位置における前記ハブ側壁よりも前記ディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置されており、前記流路幅拡大部における前記シュラウド側壁が、前記流入位置における前記シュラウド側壁よりも前記ディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置されていることを特徴とする。 Centrifugal compressor of the first aspect of the present invention, the hub side wall before SL channel width expansion section, being arranged in a direction to enlarge the channel width of the diffuser portion than the hub side wall at said inlet position The shroud side wall in the flow path width expanding portion is arranged in a direction in which the flow path width of the diffuser portion is larger than the shroud side wall in the inflow position.
このようにすることで、ディフューザ部の流路幅拡大部における両側の壁がディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置され、ディフューザ部の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。 By doing in this way, the walls on both sides of the diffuser section flow width expanding section are arranged in the direction of expanding the diffuser section flow path width, and the same flow path width from the inflow position of the diffuser section to the downstream side. Compared with the case where it does, performance degradation, such as a friction loss resulting from the increase in the flow velocity of a fluid, can be suppressed.
本発明の第２態様の遠心圧縮機は、前記流路幅拡大部における前記ハブ側壁が、前記流入位置における前記ハブ側壁よりも前記ディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置されていることを特徴とする。 Centrifugal compressor of the second aspect of the present invention, the hub side wall before SL channel width expansion section is arranged in a direction to enlarge the channel width of the diffuser portion than the hub side wall at said inlet position It is characterized by that.
このようにすることで、ディフューザ部の流路幅拡大部におけるハブ側壁をディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置し、ディフューザ部の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。また、ハブ側壁をディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置するので、羽根車から吐出される流体の吐出方向が軸線方向に直交した方向よりもハブ側壁の方向に向いている場合に、流体が安定した状態で流通する流路を形成することができる。 By doing in this way, the hub side wall in the channel width expansion part of the diffuser part is arranged in the direction in which the channel width of the diffuser part is expanded, and the same channel width is made from the inflow position of the diffuser part to the downstream side. Compared to the case, it is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to the increase in the flow velocity of the fluid. Further, since the hub side wall is arranged in the direction of expanding the flow passage width of the diffuser portion, when the discharge direction of the fluid discharged from the impeller is directed toward the hub side wall from the direction orthogonal to the axial direction, A flow path through which the fluid flows in a stable state can be formed.
本発明の第３態様の遠心圧縮機は、前記流路幅拡大部における前記シュラウド側壁が、前記流入位置における前記シュラウド側壁よりも前記ディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置されていることを特徴とする。 Centrifugal compressor of the third aspect of the present invention, the shroud-side wall before SL channel width expansion section is arranged in a direction to enlarge the channel width of the diffuser than said shroud side wall at said inlet position It is characterized by that.
このようにすることで、ディフューザ部の流路幅拡大部におけるシュラウド側壁をディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置し、ディフューザ部の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。 By doing in this way, the shroud side wall in the channel width expansion part of the diffuser part is arranged in the direction in which the channel width of the diffuser part is enlarged, and the same channel width is provided from the inflow position of the diffuser part to the downstream side. Compared to the case, it is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to the increase in the flow velocity of the fluid.
前述した本発明の第１態様の遠心圧縮機においては、前記ハブ側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において前記流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であり、前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記中間位置において前記流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であってもよい。
このようにすることで、ディフューザ部の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the centrifugal compressor according to the first aspect of the present invention described above, the shape of the hub side wall is along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the flow path width expanding portion. Even if the shape of the shroud side wall is a tapered shape in which the flow path width gradually increases along the flow direction of the fluid at the intermediate position of the diffuser portion. Good.
By doing in this way, the flow path which distribute | circulates the fluid in the stable state in the flow path of the intermediate position of a diffuser part can be formed.
前述した本発明の第２態様の遠心圧縮機においては、前記ハブ側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において前記流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であってもよい。
このようにすることで、ディフューザ部の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the centrifugal compressor according to the second aspect of the present invention described above, the shape of the hub side wall is along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser section and the flow path width expanding section. A tapered shape in which the flow path width gradually increases may be used.
By doing in this way, the flow path which distribute | circulates the fluid in the stable state in the flow path of the intermediate position of a diffuser part can be formed.
前述した本発明の第３態様の遠心圧縮機においては、前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において前記流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であってもよい。
このようにすることで、ディフューザ部の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the above-described centrifugal compressor according to the third aspect of the present invention, the shape of the shroud side wall is along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser section and the flow path width expanding section. A tapered shape in which the flow path width gradually increases may be used.
By doing in this way, the flow path which distribute | circulates the fluid in the stable state in the flow path of the intermediate position of a diffuser part can be formed.
前述した本発明の第１態様の遠心圧縮機においては、前記ハブ側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において前記流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であり、前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記中間位置において流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であってもよい。
このようにすることで、比較的容易な加工工程により、ディフューザ部の中間位置に流入位置と下流側を接続する流路を形成することができる。
In the centrifugal compressor according to the first aspect of the present invention described above, the shape of the hub side wall is along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the flow path width expanding portion. The shape of the shroud side wall is a step shape in which the channel width is increased stepwise along the fluid flow direction at the intermediate position of the diffuser portion. Also good.
By doing in this way, the flow path which connects an inflow position and a downstream can be formed in the intermediate position of a diffuser part by a comparatively easy processing process.
前述した本発明の第２態様の遠心圧縮機においては、前記ハブ側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であってもよい。
このようにすることで、比較的容易な加工工程により、ディフューザ部の中間位置に流入位置と下流側を接続する流路を形成することができる。
In the above-described centrifugal compressor of the second aspect of the present invention, the shape of the hub side wall is stepped along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the flow passage width widening portion. Alternatively, a step shape in which the channel width is enlarged may be used.
By doing in this way, the flow path which connects an inflow position and a downstream can be formed in the intermediate position of a diffuser part by a comparatively easy processing process.
前述した本発明の第３態様の遠心圧縮機においては、前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記流入位置と前記流路幅拡大部の間の中間位置において前記流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であってもよい。
このようにすることで、比較的容易な加工工程により、ディフューザ部の中間位置に流入位置と下流側を接続する流路を形成することができる。
In the above-described centrifugal compressor according to the third aspect of the present invention, the shape of the shroud side wall is along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser section and the flow path width expanding section. A step shape in which the channel width gradually increases may be used.
By doing in this way, the flow path which connects an inflow position and a downstream can be formed in the intermediate position of a diffuser part by a comparatively easy processing process.
本発明の第４態様の遠心圧縮機は、前記吐出位置における前記羽根車の流路幅に対する前記流入位置における前記ディフューザ部の流路幅の比率が、０．５以上、かつ、０．８未満であることを特徴とする。
このようにすることで、ディフューザ部の流入位置における流路幅を十分狭い幅とし、ディフューザ部に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
In the centrifugal compressor according to the fourth aspect of the present invention, the ratio of the flow path width of the diffuser portion at the inflow position to the flow path width of the impeller at the discharge position is 0.5 or more and less than 0.8. It is characterized by being.
In this way, the flow path width at the inflow position of the diffuser part is made sufficiently narrow, and the flow velocity of the fluid at the inflow position where the fluid flows into the diffuser part is sufficiently increased to suppress the occurrence of turning stall, Problems such as shaft vibration due to stall can be suppressed.
本発明の第５態様の遠心圧縮機は、前記吐出位置における前記羽根車の流路幅に対する前記流路幅拡大部における前記ディフューザ部の流路幅の比率が、０．８以上、かつ、１．０以下であることを特徴とする。
このようにすることで、ディフューザ部の流路幅拡大部における流路幅を十分広い幅とし、ディフューザ部の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
In the centrifugal compressor according to the fifth aspect of the present invention, the ratio of the flow path width of the diffuser section in the flow path width expanding section to the flow path width of the impeller at the discharge position is 0.8 or more, and 1 0.0 or less.
By doing in this way, compared with the case where the flow path width in the flow-path width expansion part of a diffuser part is made sufficiently wide, and it is made the same flow-path width from the inflow position of a diffuser part to the downstream side, the flow velocity of fluid It is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to the increase in speed.
本発明の第６態様の遠心圧縮機は、前記羽根車が、前記軸線方向に沿って流入する前記流体を前記軸線方向に直交した方向に吐出することを特徴とする。
このようにすることで、軸線方向に沿って流入する流体を軸線方向に直交した方向に吐出する遠心圧縮機において、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制するとともに、摩擦損失等による性能低下を抑制することができる。
The centrifugal compressor according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the impeller discharges the fluid flowing in along the axial direction in a direction orthogonal to the axial direction.
In this way, in the centrifugal compressor that discharges the fluid flowing in along the axial direction in a direction orthogonal to the axial direction, it is possible to suppress problems such as shaft vibration due to turning stall and to reduce performance due to friction loss and the like. Can be suppressed.
本発明の第７態様の遠心圧縮機は、流量係数が、０．０１以上、かつ、０．０５以下であることを特徴とする。
このようにすることで、流量係数が比較的小さい遠心圧縮機において、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制するとともに、摩擦損失等による性能低下を抑制することができる。
The centrifugal compressor according to the seventh aspect of the present invention has a flow coefficient of 0.01 or more and 0.05 or less.
By doing in this way, in a centrifugal compressor with a comparatively small flow coefficient, while being able to suppress malfunctions, such as shaft vibration by turning stall, the performance fall by friction loss etc. can be controlled.
本発明によれば、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制するとともに、摩擦損失等による性能低下を抑制した遠心圧縮機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing malfunctions, such as a shaft vibration by turning stall, the centrifugal compressor which suppressed the performance fall by friction loss etc. can be provided.
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態の遠心圧縮機１０について、図１および図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態の遠心圧縮機１０の縦断面図である。また、図２は、第１実施形態の遠心圧縮機１０の正面図である。
図１に示される遠心圧縮機１０は、軸線Ａ周りに回転可能な羽根車１３と、羽根車１３を収容するケーシング部１１と、羽根車１３から吐出した流体を流通させるディフューザ部１５と、ディフューザ部１５の下流に設けられたボリュート部１６とを備える。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
A
なお、図２は、軸線Ａの軸線方向に沿って羽根車１３へ流体が流入する位置を見た正面図であるが、説明を容易にするために、羽根車１３、ディフューザ部１５、ケーシング部１１、およびボリュート部１６の一部を省略してある。
また、第１実施形態の遠心圧縮機１０は、流量係数が、０．０１以上、かつ、０．０５以下の流量係数の比較的小さな遠心圧縮機である。
FIG. 2 is a front view of the position where the fluid flows into the
Moreover, the
羽根車１３は、図示しないモータまたはタービンなどの駆動装置と軸線Ａに沿った回転軸（不図示）を介して接続されており、軸線Ａ周りに回転可能である。羽根車１３は、軸線Ａの軸線方向に沿って並ぶハブ１およびシュラウド２と、ハブ１およびシュラウド２の間に配置される複数のブレード３を有する。図１では、ブレード３が１枚のみ示されているが、ハブ１およびシュラウド２の間には、軸線Ａを中心とした円周方向に等間隔で複数枚のブレード３が配置される（図２）。
The
羽根車１３には、ハブ１の内壁１ａとシュラウド２の内壁２ａにより画定される空間が設けられており、この空間が複数枚のブレード３により複数の空間に仕切られている。そして、羽根車１３は、軸線方向（図１中の矢印で示す方向）に沿って流入する流体に半径方向の遠心力を与えて軸線方向に直交した方向（傾斜した方向；羽根車１３の半径方向）に吐出し、ディフューザ部１５に流入させる。
The
ディフューザ部１５は、ハブ１側に設けられるハブ側壁１５ａとシュラウド２側に設けられるシュラウド側壁１５ｂにより画定される流体の流路である。図２に示されるように、ディフューザ部１５は、羽根車１３の全周に設けられる吐出位置を囲むように設けられている。ディフューザ部１５は、羽根車１３の吐出位置から吐出された流体の流速を減速させることにより、流体に付与された運動エネルギー（動圧）を圧力エネルギー（静圧）に変換する。
The
ディフューザ部１５を通過する際に流速が減速された流体は、圧縮され、ディフューザ部１５と連通したボリュート部（渦形室）１６に流入する。ボリュート部１６に流入した圧縮流体は、吐出口（不図示）を介して吐出配管（不図示）へと吐出される。
The fluid whose flow velocity is reduced when passing through the
ここで、遠心圧縮機１０の動作について説明する。
遠心圧縮機１０は、図示しないモータまたはタービン等の駆動装置によって、羽根車１３を軸線Ａ周りに回転させる。羽根車１３が回転することにより、図示しない吸気口から取り込まれた流体がケーシング部１１内に導入される。ケーシング部１１内に導入された流体は、羽根車１３の回転によってブレード３を介して軸線Ａに直交した方向（半径方向）の遠心力が与えられる。遠心力が与えられた流体は、羽根車１３から吐出されるとともにディフューザ部１５へ流入する。ディフューザ部１５に流入した流体は、流速が減速して圧縮された流体となり、ボリュート部１６へ吐出される。ボリュート部１６に流入した圧縮流体は、吐出口（不図示）を介して吐出配管（不図示）へと吐出される。
Here, the operation of the
The
次に、羽根車１３およびディフューザ部１５の流路幅について説明する。
図１に示されるように、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２は、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１よりも狭い。このように狭くことで、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
Next, the flow path width of the
As shown in FIG. 1, the flow passage width W2 of the
このように、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させることにより、旋回失速の発生が抑制される。その一方で、流体の流速が増加すると、流体とハブ側壁１５ａおよびシュラウド側壁１５ｂとの間の摩擦による損失が増加する。そこで、第１実施形態では、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置の下流側において、摩擦による損失を抑制するためにディフューザ部１５の流路幅を拡大した流路幅拡大部１５ｃを設ける。
In this way, by sufficiently increasing the fluid flow velocity at the inflow position where the fluid flows into the
図１に示されるように、流路幅Ｗ１とは、軸線Ａに沿った方向（軸線方向）における長さを示す。流路幅Ｗ１は、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における、ハブ１の内壁１ａとシュラウド２の内壁２ａの軸線方向の距離に等しい。
また、図１に示されるように、流路幅Ｗ２とは、軸線Ａに沿った方向における長さを示す。流路幅Ｗ２は、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における、ハブ側壁１５ａとシュラウド側壁１５ｂの軸線方向の距離に等しい。
As shown in FIG. 1, the channel width W <b> 1 indicates the length in the direction along the axis A (axial direction). The flow path width W1 is equal to the axial distance between the
Further, as shown in FIG. 1, the flow path width W <b> 2 indicates the length in the direction along the axis A. The flow path width W2 is equal to the axial distance between the
ディフューザ部１５の流路幅（ハブ側壁１５ａとシュラウド側壁１５ｂの軸線方向の距離）は、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置から流体の流通方向（軸線方向に直交した方向）の距離がＬ１に至るまでは、流路幅Ｗ２のまま一定である。そして、流入位置からの距離がＬ１からＬ２に至るまでの位置（中間位置）において、ディフューザ部１５を画定するハブ側壁１５ａは、流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状となっている。また、流入位置からの距離がＬ１からＬ２に至るまでの位置（中間位置）において、ディフューザ部１５を画定するシュラウド側壁１５ｂも、流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状となっている。
The flow path width of the diffuser portion 15 (the distance in the axial direction between the
また、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置からの距離が、Ｌ２からＬ３に至るまでの位置において、ハブ側壁１５ａが、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるハブ側壁１５ａよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。同様に、シュラウド側壁１５ｂも、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。そして、流入位置からの距離がＬ２からＬ３に至るまでの位置において、ディフューザ部１５の流路幅が流路幅Ｗ３で一定となっている。
Further, the
以上のように、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置よりも流体の流通方向の下流側には、ディフューザ部１５の流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅よりも広い流路幅拡大部１５ｃが設けられている。
なお、流路幅拡大部１５ｃにおいて、ハブ側壁１５ａの形状とシュラウド側壁１５ｂの形状とは、流路の中心軸に対して左右対称とするのが望ましい。
As described above, the channel
In the flow path
第１実施形態では、羽根車１３の吐出位置における流路幅Ｗ１に対するディフューザ部１５の流入位置における流路幅Ｗ２の比率は、０．５以上、かつ０．８未満とされる。また、羽根車１３の吐出位置における流路幅Ｗ１に対する流路幅拡大部１５ｃにおけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ３の比率は、０．８以上、かつ、１．０以下とされる。ただし、前述したように、ディフューザ部１５の流入位置における流路幅Ｗ２よりも、流路幅拡大部１５ｃにおけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ３の方が広くなるように、それぞれの比率が選定される。
In the first embodiment, the ratio of the flow path width W2 at the inflow position of the
以上説明したように、第１実施形態の遠心圧縮機１０は、軸線方向に沿って流入する流体を軸線方向から傾斜した方向（軸線方向に直交する半径方向）に吐出する羽根車１３と、羽根車１３を収容するケーシング部１１と、羽根車１３から吐出した流体を流通させるディフューザ部１５と、を備え、羽根車１３が、軸線方向に沿って並ぶハブ１およびシュラウド２と、ハブ１およびシュラウド２の間に配置される複数のブレード３を有する。
As described above, the
そして、第１実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２が、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１よりも狭い。このようにすることで、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
And according to the
また、第１実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５の流入位置よりも下流側には、ディフューザ部１５の流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２よりも広い流路幅Ｗ３の流路幅拡大部１５ｃが設けられている。このようにすることで、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べ、ディフューザ部１５を流通する流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
Moreover, according to the
また、第１実施形態においては、ディフューザ部１５が、ハブ１側に設けられるハブ側壁１５ａとシュラウド２側に設けられるシュラウド側壁１５ｂにより画定されている。そして、流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａが、流入位置におけるハブ側壁１５ａよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。また、流路幅拡大部１５ｃにおけるシュラウド側壁１５ｂが、流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。
Moreover, in 1st Embodiment, the
このようにすることで、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおける両側の壁がディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置され、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
By doing in this way, the wall of the both sides in the flow-path
また、第１実施形態においては、ハブ側壁１５ａの形状が、ディフューザ部１５の流入位置と流路幅拡大部１５ｃの間の中間位置において流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であり、シュラウド側壁１５ｂの形状が、ディフューザ部１５の中間位置において流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状である。このようにすることで、ディフューザ部１５の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the first embodiment, the shape of the
また、第１実施形態においては、吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１に対する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２の比率が、０．５以上、かつ、０．８未満である。このようにすることで、流路幅Ｗ１に対する流路幅Ｗ２を十分狭い幅とし、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the ratio of the flow path width W2 of the
また、第１実施形態においては、吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１に対する流路幅拡大部１５ｃにおけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ３の比率が、０．８以上、かつ、１．０以下である。このようにすることで、流路幅Ｗ１に対する流路幅Ｗ３を十分広い幅とし、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
In the first embodiment, the ratio of the channel width W3 of the
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態の遠心圧縮機１０について、図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態の遠心圧縮機１０の縦断面図である。
第１実施形態は、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおける両側の壁（ハブ側壁１５ａおよびシュラウド側壁１５ｂ）を、ディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置したものであった。それに対して、第２実施形態は、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおける片側の壁（ハブ側壁１５ａ）を、ディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置したものである。
なお、第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、ディフューザ部１５を画定するハブ側壁１５ａの形状を除き、他の構成は第１実施形態と同様であるので、以下での説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the
In the first embodiment, the walls (
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment except for the shape of the
第２実施形態においては、図３に示されるように、流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａが、流入位置におけるハブ側壁１５ａよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。一方、流路幅拡大部１５ｃにおけるシュラウド側壁１５ｂと、流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂとは、軸線方向の位置が同じになるように配置されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
なお、図３に示される遠心圧縮機１０は、羽根車１３に流入した流体を、軸線方向に直交した方向に吐出するものであるが、軸線方向に直交した方向よりもハブ側壁１５ａに傾斜した方向に吐出するという変形例も適用可能である。この場合、ディフューザ部１５に流入した流体は、ハブ側壁１５ａに垂直に突き当たる方向の速度成分を含んだものとなる。従って、シュラウド側壁１５ｂよりもハブ側壁１５ａにおいて、摩擦による損失が生じやすいので、ハブ側壁１５ａにて発生する摩擦損失を抑制することが望ましい。
The
第２実施形態の変形例では、ハブ側壁１５ａをディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置するので、羽根車１３から吐出される流体の吐出方向が軸線方向に直交した方向よりもハブ側壁１５ａの方向に向いている（傾斜している）場合に、流体が安定した状態で流通しハブ側壁１５ａにて発生する摩擦損失を抑制した流路を形成することができる。
In the modification of the second embodiment, the
なお、第２実施形態の変形例のように、羽根車１３の軸線方向に直交した方向よりもハブ側壁１５ａに傾斜した方向に吐出する形式の圧縮機は、斜流圧縮機と呼ばれることがある。第２実施形態においては、軸線方向に流入した流体を軸線Ａに直交する方向（遠心方向）の速度成分を含んだ流体に変換するという意味で、斜流圧縮機ではなく、遠心圧縮機と呼ぶものとする。
A compressor that discharges in a direction inclined to the
以上説明したように、第２実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２が、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１よりも狭い。このようにすることで、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
As described above, according to the
また、第２実施形態においては、流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａが、流入位置におけるハブ側壁１５ａよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。このようにすることで、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａがディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置され、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
Moreover, in 2nd Embodiment, the
また、第２実施形態においては、ハブ側壁１５ａの形状が、ディフューザ部１５の流入位置と流路幅拡大部１５ｃの間の中間位置において流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状である。このようにすることで、ディフューザ部１５の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the second embodiment, the shape of the
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態の遠心圧縮機１０について、図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態の遠心圧縮機１０の縦断面図である。
第１実施形態は、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおける両側の壁（ハブ側壁１５ａおよびシュラウド側壁１５ｂ）を、ディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置したものであった。それに対して、第３実施形態は、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおける片側の壁（シュラウド側壁１５ｂ）を、ディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置したものである。
なお、第３実施形態は、第１実施形態の変形例であり、ディフューザ部１５を画定するシュラウド側壁１５ｂの形状を除き、他の構成は第１実施形態と同様であるので、以下での説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the
In the first embodiment, the walls (
The third embodiment is a modification of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment except for the shape of the
第３実施形態においては、図４に示されるように、流路幅拡大部１５ｃにおけるシュラウド側壁１５ｂが、流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。一方、流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａと、流入位置におけるハブ側壁１５ａとは、軸線方向の位置が同じになるように配置されている。
In 3rd Embodiment, as FIG. 4 shows, the
以上説明したように、第３実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２が、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１よりも狭い。このようにすることで、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
As described above, according to the
また、第３実施形態においては、流路幅拡大部１５ｃにおけるシュラウド側壁１５ｂが、流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂよりもディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置されている。このようにすることで、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａがディフューザ部１５の流路幅を拡大する方向に配置され、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べて、流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
Moreover, in 3rd Embodiment, the
また、第３実施形態においては、シュラウド側壁１５ｂの形状が、ディフューザ部１５の中間位置において流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状である。このようにすることで、ディフューザ部１５の中間位置の流路において安定した状態で流体を流通させる流路を形成することができる。
In the third embodiment, the shape of the
〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態の遠心圧縮機１０について、図５を用いて説明する。図５は、第４実施形態の遠心圧縮機１０の縦断面図である。
第１実施形態は、ディフューザ部１５の流入位置に設けられる流路幅Ｗ２の流路と、ディフューザ部１５の下流に設けられる流路幅Ｗ３の流路幅拡大部１５ｃの間（中間位置）において、ハブ側壁１５ａおよびシュラウド側壁１５ｂの双方を、流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状としたものであった。
それに対して第４実施形態では、テーパ形状に替えて、流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状を採用する。
[Fourth Embodiment]
Next, the
In the first embodiment, between the flow path width W2 provided at the inflow position of the
On the other hand, in 4th Embodiment, it replaces with a taper shape and employ | adopts the step shape which a flow path width expands in steps along the flow direction of a fluid.
ディフューザ部１５の流路幅（ハブ側壁１５ａとシュラウド側壁１５ｂの軸線方向の距離）は、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置からの流体の流通方向（軸線方向に直交した方向）の距離がＬ４に至るまでは、流路幅Ｗ２のまま一定である。そして、流入位置からの距離がＬ４からＬ３に至るまでの位置において、ディフューザ部１５の流路幅が流路幅Ｗ３で一定となっている。
The flow path width of the diffuser part 15 (the distance in the axial direction between the
なお、図５に示される第４実施形態においては、段が１段だけ設けられるディフューザ部１５を示したが、段を１段だけでなく複数段設けるようにしてもよい。例えば、第１実施形態の図１に示されるテーパ形状の部分（ディフューザ部１５の中間位置）に替えて、２段、３段、あるいはそれ以上の複数段の段形状とし、流路幅が徐々に拡大するようにしてもよい。
In the fourth embodiment shown in FIG. 5, the
また、図５に示される第４実施形態においては、段形状をハブ側壁１５ａとシュラウド側壁１５ｂの双方に設けることとしたが、ハブ側壁１５ａおよびシュラウド側壁１５ｂのいずれか一方に段形状を設け、他の一方には段形状を設けないようにしてもよい。例えば、ハブ側壁１５ａに段形状を設けない場合、流路幅拡大部１５ｃにおけるハブ側壁１５ａと、流入位置におけるハブ側壁１５ａとは、軸線方向の位置が同じになるように配置される。また、例えば、シュラウド側壁１５ｂに段形状を設けない場合、流路幅拡大部１５ｃにおけるシュラウド側壁１５ｂと、流入位置におけるシュラウド側壁１５ｂとは、軸線方向の位置が同じになるように配置される。
In the fourth embodiment shown in FIG. 5, the step shape is provided on both the
以上説明したように、第４実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２が、羽根車１３から流体が吐出する吐出位置における羽根車１３の流路幅Ｗ１よりも狭い。このようにすることで、ディフューザ部１５に流体が流入する流入位置における流体の流速を十分に増加させて旋回失速の発生を抑制し、旋回失速による軸振動等の不具合を抑制することができる。
As described above, according to the
また、第４実施形態の遠心圧縮機１０によれば、ディフューザ部１５の流入位置よりも下流側には、ディフューザ部１５の流入位置におけるディフューザ部１５の流路幅Ｗ２よりも広い流路幅Ｗ３の流路幅拡大部１５ｃが設けられている。このようにすることで、ディフューザ部１５の流入位置から下流側に至るまで同じ流路幅Ｗ２とする場合に比べ、ディフューザ部１５を流通する流体の流速が速くなることに起因する摩擦損失等の性能低下を抑制することができる。
Moreover, according to the
また、第４実施形態においては、ハブ側壁１５ａの形状が、ディフューザ部１５の流入位置と流路幅拡大部１５ｃの間の中間位置において流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であり、シュラウド側壁１５ｂの形状が、ディフューザ部１５の中間位置において流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大する段形状である。このようにすることで、比較的容易な加工工程により、ディフューザ部１５の中間位置に流入位置と下流側を接続する流路を形成することができる。
Further, in the fourth embodiment, the shape of the
〔第５実施形態〕
次に、第５実施形態の遠心圧縮機１０について、図６を用いて説明する。図６は、第５実施形態の遠心圧縮機１０の縦断面図である。
第１実施形態乃至第４実施形態においては、ディフューザ部１５の下流にボリュート部１６が設けられた１段の遠心圧縮機について説明したが、第５実施形態の遠心圧縮機１０は、１段目の羽根車１３およびディフューザ部１５により圧縮された流体を、次段の羽根車１３およびディフューザ部１５に流入させる形態の多段の遠心圧縮機である。
なお、第５実施形態は、第１実施形態の変形例であり、ボリュート部１６に替えてリターンベンド１７およびリターンベーン１８が設けられている点を除き、他の構成は第１実施形態と同様であるので、以下での説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, the
In the first to fourth embodiments, the single-stage centrifugal compressor in which the
The fifth embodiment is a modification of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment except that a
第１実施形態では、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃに流入した圧縮流体は、流路幅拡大部１５ｃの下流に設けられたボリュート部１６に流入するものであった。それに対して、第５実施形態では、ディフューザ部１５の流路幅拡大部１５ｃに流入した圧縮流体は、流路幅拡大部１５ｃの下流に設けられたリターンベンド１７に流入する。リターンベンド１７に流入した圧縮流体は、リターンベーン１８を経由して、次段（２段目）の羽根車１３に導かれる。
In the first embodiment, the compressed fluid that has flowed into the flow path
第５実施形態の遠心圧縮機１０として２段の遠心圧縮機を採用した場合、２段目の羽根車１３に導かれた流体は、２段目のディフューザ部１５に吐出される。２段目のディフューザ部１５にて更に圧縮された流体は、第１実施形態の図１にて示されたものと同様のボリュート部１６に導かれる。
When a two-stage centrifugal compressor is employed as the
また、第５実施形態の遠心圧縮機１０として３段の遠心圧縮機を採用した場合、２段目の羽根車１３に導かれた流体は、２段目のディフューザ部１５に吐出される。２段目のディフューザ部１５にて更に圧縮された流体は、２段目のリターンベンド１７に流入する。２段目のリターンベンド１７に流入した圧縮流体は、リターンベーン１８を経由して、次段（３段目）の羽根車１３に導かれる。３段目の羽根車１３に導かれた流体は、３段目のディフューザ部１５に吐出される。３段目のディフューザ部１５にて更に圧縮された流体は、第１実施形態の図１にて示されたものと同様のボリュート部１６に導かれる。
Further, when a three-stage centrifugal compressor is employed as the
以上のように、遠心圧縮機１０を２段あるいは３段の遠心圧縮機１０とすることで、流体の圧縮率を更に高めることができる。また、各段の羽根車１３およびディフューザ部１５の形状により、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、各段のディフューザ部１５の形状として、第１実施形態に示されたものだけでなく、第２実施形態乃至第４実施形態に示されたいずれかの形状を採用することが可能である。
また、第５実施形態では、２段および３段の遠心圧縮機１０について説明したが、４段以上の複数段の遠心圧縮機１０とする変形例を採用してもよい。
As described above, when the
In addition, as the shape of the
Further, in the fifth embodiment, the two-stage and three-stage
１ ハブ
２ シュラウド
３ ブレード
１０ 遠心圧縮機
１１ ケーシング部
１３ 羽根車
１５ ディフューザ部
１５ａ ハブ側壁
１５ｂ シュラウド側壁
１５ｃ 流路幅拡大部
１６ ボリュート部
Ａ 軸線
Ｗ１ 羽根車の吐出位置における流路幅
Ｗ２ ディフューザ部の流入位置における流路幅
Ｗ３ ディフューザ部の流路幅拡大部における流路幅
DESCRIPTION OF
Claims (14)
該羽根車を収容するケーシング部と、
前記羽根車から吐出した前記流体を流通させるディフューザ流路を形成するディフューザ部と、を備え、
前記羽根車が、前記軸線方向に沿って並ぶハブおよびシュラウドと、該ハブおよび該シュラウドの間に配置されるとともに前記ハブの内壁と前記シュラウドの内壁とにより画定される空間を仕切って複数の吐出流路を形成する複数のブレードを有し、
前記ディフューザ部に前記流体が流入する流入位置における該ディフューザ部の流路幅が、前記羽根車から前記流体が吐出する吐出位置における前記羽根車の流路幅よりも狭く、
前記ディフューザ部が、前記ハブ側に設けられるハブ側壁と前記シュラウド側に設けられるシュラウド側壁により画定されており、
前記羽根車の流路幅は、前記ハブの内壁と前記シュラウドの内壁との間の距離であり、
前記ディフューザ部の流路幅は、前記ハブ側壁と前記シュラウド側壁との間の距離であり、
前記流入位置における前記ディフューザ部の前記ハブ側壁を前記吐出位置における前記ハブの内壁の前記ディフューザ部に向かう延長線よりも前記ディフューザ流路の中心側に配置し、
前記流入位置における前記ディフューザ部の前記シュラウド側壁を前記吐出位置における前記シュラウドの内壁の前記ディフューザ部に向かう延長線よりも前記ディフューザ流路の中心側に配置し、
前記ディフューザ部の前記流入位置よりも下流側には、該流入位置における前記ディフューザ部の流路幅よりも広い流路幅拡大部が設けられていることを特徴とする遠心圧縮機。 An impeller that is rotatable about an axis and discharges fluid flowing in the axial direction along the axis in a direction inclined from the axial direction;
A casing portion for housing the impeller;
A diffuser section that forms a diffuser flow path for circulating the fluid discharged from the impeller, and
The impeller includes a hub and a shroud arranged along the axial direction, a space disposed between the hub and the shroud, and a space defined by the inner wall of the hub and the inner wall of the shroud, and a plurality of discharges Having a plurality of blades forming a flow path;
The flow passage width of the diffuser portion at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion is narrower than the flow passage width of the impeller at the discharge position where the fluid is discharged from the impeller,
The diffuser portion is defined by a hub side wall provided on the hub side and a shroud side wall provided on the shroud side;
The impeller channel width is the distance between the inner wall of the hub and the inner wall of the shroud,
The flow path width of the diffuser part is a distance between the hub side wall and the shroud side wall,
The hub side wall of the diffuser portion at the inflow position is disposed closer to the center of the diffuser flow path than the extension line toward the diffuser portion of the inner wall of the hub at the discharge position,
The shroud side wall of the diffuser portion at the inflow position is disposed closer to the center of the diffuser flow path than the extension line toward the diffuser portion of the inner wall of the shroud at the discharge position,
A centrifugal compressor characterized in that, on the downstream side of the inflow position of the diffuser part, a flow path width expanding part wider than the flow path width of the diffuser part at the inflow position is provided.
前記流路幅拡大部における前記シュラウド側壁が、前記流入位置における前記シュラウド側壁よりも前記ディフューザ部の流路幅を拡大する方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。 The hub side wall in the flow path width enlarged portion is disposed in a direction in which the flow path width of the diffuser portion is larger than the hub side wall in the inflow position,
2. The centrifugal compression according to claim 1, wherein the shroud side wall in the flow path width enlarged portion is arranged in a direction in which the flow path width of the diffuser portion is larger than the shroud side wall at the inflow position. Machine.
前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記中間位置において前記流体の流通方向に沿って徐々に流路幅が拡大するテーパ形状であることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。 The shape of the hub side wall is a tapered shape in which the flow path width gradually increases along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser part and the flow path width expansion part,
3. The centrifugal compressor according to claim 2, wherein the shroud side wall has a tapered shape in which a flow path width gradually increases along a flow direction of the fluid at the intermediate position of the diffuser portion.
前記シュラウド側壁の形状が、前記ディフューザ部の前記中間位置において前記流体の流通方向に沿って段階的に流路幅が拡大する段形状であることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。 The shape of the hub side wall is a step shape in which the flow path width is gradually increased along the flow direction of the fluid at an intermediate position between the inflow position of the diffuser part and the flow path width expansion part,
The centrifugal compressor according to claim 2, wherein the shape of the shroud side wall is a step shape in which the flow path width is gradually increased along the flow direction of the fluid at the intermediate position of the diffuser portion. .
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|---|---|---|---|
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