JPH06307392A - 遠心圧縮機及び羽根付ディフューザ - Google Patents
遠心圧縮機及び羽根付ディフューザInfo
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- JPH06307392A JPH06307392A JP5102798A JP10279893A JPH06307392A JP H06307392 A JPH06307392 A JP H06307392A JP 5102798 A JP5102798 A JP 5102798A JP 10279893 A JP10279893 A JP 10279893A JP H06307392 A JPH06307392 A JP H06307392A
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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
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/444—Bladed diffusers
-
- 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
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高性能で低騒音の遠心圧縮機及び羽根付ディ
フューザを提供する。 【構成】 遠心羽根車２と羽根付ディフューザ７を備え
る遠心圧縮機において、ディフューザは一対のディフュ
ーザ板３、４と、その間の円形翼列形状の前縁半径ｒa
が等しく長さの異なる案内羽根５、６とにより構成さ
れ、かつ隣合う長い案内羽根５の間には一枚以上の短い
案内羽根６が設置され、案内羽根５、６の総数は羽根車
２の羽根１３の数より多く、案内羽根５、６の翼間流路
のうち一部にのみスロート１０が形成される。 【効果】 遠心圧縮機騒音のうち翼通過周波数成分が減
少し、流路後半の摩擦損失も低減される。
フューザを提供する。 【構成】 遠心羽根車２と羽根付ディフューザ７を備え
る遠心圧縮機において、ディフューザは一対のディフュ
ーザ板３、４と、その間の円形翼列形状の前縁半径ｒa
が等しく長さの異なる案内羽根５、６とにより構成さ
れ、かつ隣合う長い案内羽根５の間には一枚以上の短い
案内羽根６が設置され、案内羽根５、６の総数は羽根車
２の羽根１３の数より多く、案内羽根５、６の翼間流路
のうち一部にのみスロート１０が形成される。 【効果】 遠心圧縮機騒音のうち翼通過周波数成分が減
少し、流路後半の摩擦損失も低減される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は遠心圧縮機及びディフュ
ーザに係り、特に高効率で低騒音の性能を有する遠心圧
縮機及び羽根付ディフューザに関する。
ーザに係り、特に高効率で低騒音の性能を有する遠心圧
縮機及び羽根付ディフューザに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に遠心圧縮機において、高効率
の性能が要求される場合には羽根付ディフューザを使用
することが多く、例えば、実公昭６３−４５５９９号公
報等に示されている。このような羽根付ディフューザを
有する遠心圧縮機では、その案内羽根により流体の流れ
が導かれて接線方向から計った流れ角が大きくなり半径
方向に転向されるので、流れが効率よく減速されて図１
４に示すように羽根なしディフューザの場合に比べて一
般に高効率の性能となる。しかしながら一般に羽根付デ
ィフューザでは案内羽根の翼間流路にスロートが形成さ
れるため、大流量側ではチョークが発生すると共に、流
れの小流量側ではディフューザ入口からスロートまでの
減速が大きくなり流れが失速してサージが発生すること
から、図１４に示すように羽根なしディフューザの場合
に比べて作動範囲が狭くなるという問題点がある。また
遠心圧縮機の羽根車出口での流体の流れは図１３に示さ
れるように周方向つまり羽根ピッチ方向に非一様である
ため、ディフューザには周期的に変動する流れが流入す
ることになり、この変動流れの周波数は羽根車羽根の翼
通過周波数つまり（羽根車羽根枚数）×（回転周波数）
に等しい。従って、この変動流れがディフューザの案内
羽根に衝突するため、羽根なしディフューザに比べて羽
根付ディフューザでは翼通過周波数成分卓越した高騒音
を発生する問題点がある。
の性能が要求される場合には羽根付ディフューザを使用
することが多く、例えば、実公昭６３−４５５９９号公
報等に示されている。このような羽根付ディフューザを
有する遠心圧縮機では、その案内羽根により流体の流れ
が導かれて接線方向から計った流れ角が大きくなり半径
方向に転向されるので、流れが効率よく減速されて図１
４に示すように羽根なしディフューザの場合に比べて一
般に高効率の性能となる。しかしながら一般に羽根付デ
ィフューザでは案内羽根の翼間流路にスロートが形成さ
れるため、大流量側ではチョークが発生すると共に、流
れの小流量側ではディフューザ入口からスロートまでの
減速が大きくなり流れが失速してサージが発生すること
から、図１４に示すように羽根なしディフューザの場合
に比べて作動範囲が狭くなるという問題点がある。また
遠心圧縮機の羽根車出口での流体の流れは図１３に示さ
れるように周方向つまり羽根ピッチ方向に非一様である
ため、ディフューザには周期的に変動する流れが流入す
ることになり、この変動流れの周波数は羽根車羽根の翼
通過周波数つまり（羽根車羽根枚数）×（回転周波数）
に等しい。従って、この変動流れがディフューザの案内
羽根に衝突するため、羽根なしディフューザに比べて羽
根付ディフューザでは翼通過周波数成分卓越した高騒音
を発生する問題点がある。
【０００３】また上記羽根付ディフューザの作動範囲が
狭いという問題点を解決するため、弦節比（羽根長さ／
翼列平均ピッチ）が小さいディフューザが考案され、特
開昭５３−１１９４１１号公報に示されている。この羽
根付ディフューザでは翼間流路にスロートが形成されな
いので、チョークやサージが発生しにくいため作動範囲
が羽根なしディフューザと同程度広く性能も高いが、し
かし騒音が高いという問題点は解決されていない。更に
実開昭６３−９５００号公報に示されるように、長い案
内羽根と短い案内羽根を交互に配列し、かつ全案内羽根
の後縁半径を一定にしたディフューザも提案されてい
る。また米国特許４８２４３２５号公報に示されるよう
に、弦節比が小さい案内羽根を２列に設け、１列目と２
列目の案内羽根間に半径方向の隙間を設けると共に、１
列目の案内羽根の羽根枚数を２列目の羽根板数の２倍に
した羽根付ディフューザも提案されている。これらの提
案のディフューザを有する遠心圧縮機は、従来一般の羽
根付ディフューザを有する遠心圧縮機に比べて、作動範
囲が広いという特徴があるが、しかし騒音が高いという
問題点は解決されていない。
狭いという問題点を解決するため、弦節比（羽根長さ／
翼列平均ピッチ）が小さいディフューザが考案され、特
開昭５３−１１９４１１号公報に示されている。この羽
根付ディフューザでは翼間流路にスロートが形成されな
いので、チョークやサージが発生しにくいため作動範囲
が羽根なしディフューザと同程度広く性能も高いが、し
かし騒音が高いという問題点は解決されていない。更に
実開昭６３−９５００号公報に示されるように、長い案
内羽根と短い案内羽根を交互に配列し、かつ全案内羽根
の後縁半径を一定にしたディフューザも提案されてい
る。また米国特許４８２４３２５号公報に示されるよう
に、弦節比が小さい案内羽根を２列に設け、１列目と２
列目の案内羽根間に半径方向の隙間を設けると共に、１
列目の案内羽根の羽根枚数を２列目の羽根板数の２倍に
した羽根付ディフューザも提案されている。これらの提
案のディフューザを有する遠心圧縮機は、従来一般の羽
根付ディフューザを有する遠心圧縮機に比べて、作動範
囲が広いという特徴があるが、しかし騒音が高いという
問題点は解決されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、羽根
付ディフューザを備えた遠心圧縮機において、一般に羽
根なしディフューザを有する遠心圧縮機に比べて効率が
高いが作動範囲が狭いという欠点があるため、これを解
決して作動範囲を広くしたものが提案されているが、し
かし騒音が高いという問題点は解決されていない問題が
あった。
付ディフューザを備えた遠心圧縮機において、一般に羽
根なしディフューザを有する遠心圧縮機に比べて効率が
高いが作動範囲が狭いという欠点があるため、これを解
決して作動範囲を広くしたものが提案されているが、し
かし騒音が高いという問題点は解決されていない問題が
あった。
【０００５】本発明の目的は、高効率で作動範囲が広い
高性能を有すると共に、騒音が低い特性を有する羽根付
ディフューザを備えた遠心圧縮機及び羽根付ディフュー
ザを提供することにある。
高性能を有すると共に、騒音が低い特性を有する羽根付
ディフューザを備えた遠心圧縮機及び羽根付ディフュー
ザを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は遠心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽
根を円形翼列状の前縁半径が等しく長さの異なる長、短
２種類の案内羽根で構成し、かつ隣合う長い案内羽根に
一枚以上の短い案内羽根を設置すると共に、２種類の案
内羽根の総枚数を羽根車の羽根枚数より多くするように
したものである（請求項１から請求項４及び請求項１
４）。
め、本発明は遠心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽
根を円形翼列状の前縁半径が等しく長さの異なる長、短
２種類の案内羽根で構成し、かつ隣合う長い案内羽根に
一枚以上の短い案内羽根を設置すると共に、２種類の案
内羽根の総枚数を羽根車の羽根枚数より多くするように
したものである（請求項１から請求項４及び請求項１
４）。
【０００７】また上記目的を達成するため、本発明は遠
心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽根を２列の円形
翼列状の案内羽根で構成し、かつ１列目案内羽根の枚数
を羽根車の羽根枚数より多し、１列目案内羽根角度を流
れ方向にほぼ一定とすると共に、１列目案内羽根の前縁
半径を羽根高さ方向に変化させるようにしたものである
（請求項５から請求項８及び請求項１５）。
心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽根を２列の円形
翼列状の案内羽根で構成し、かつ１列目案内羽根の枚数
を羽根車の羽根枚数より多し、１列目案内羽根角度を流
れ方向にほぼ一定とすると共に、１列目案内羽根の前縁
半径を羽根高さ方向に変化させるようにしたものである
（請求項５から請求項８及び請求項１５）。
【０００８】また上記目的を達成するため、本発明は遠
心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽根を２列の円形
翼列状の案内羽根で構成し、１列目案内羽根の羽根枚数
を２列目案内羽根の羽根枚数より多くしかつ羽根車の羽
根枚数よりも多くすると共に、２列目案内羽根の前縁半
径を１列目案内羽根の後縁半径と同程度にするようにし
たものである（請求項９から請求項１３及び請求項１
６）。
心圧縮機の羽根付ディフューザの案内羽根を２列の円形
翼列状の案内羽根で構成し、１列目案内羽根の羽根枚数
を２列目案内羽根の羽根枚数より多くしかつ羽根車の羽
根枚数よりも多くすると共に、２列目案内羽根の前縁半
径を１列目案内羽根の後縁半径と同程度にするようにし
たものである（請求項９から請求項１３及び請求項１
６）。
【０００９】
【作用】本発明では、遠心圧縮機のディフューザ入口部
では、案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚数より多いため
ディフューザと羽根車の干渉により、羽根車出口におけ
る周方向つまり羽根ピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなるため、ディフューザに流入する流れの変動が
小さくなるから、圧力変動に起因する翼通過周波数分が
支配的な騒音が小さくなる。またディフューザの流路後
半部では羽根枚数が少ないので、摩擦損失が減少する
（請求項１から請求項４及び請求項１４）。
では、案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚数より多いため
ディフューザと羽根車の干渉により、羽根車出口におけ
る周方向つまり羽根ピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなるため、ディフューザに流入する流れの変動が
小さくなるから、圧力変動に起因する翼通過周波数分が
支配的な騒音が小さくなる。またディフューザの流路後
半部では羽根枚数が少ないので、摩擦損失が減少する
（請求項１から請求項４及び請求項１４）。
【００１０】更に本発明では、遠心圧縮機のディフュー
ザ入口部では、１列目案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚
数より多く、かつ羽根角度が流れ方向に一定であるの
で、やはり羽根車とディフューザの干渉により羽根車出
口のピッチ方向の流れ分布の非一様性が小さくなり、デ
ィフューザに流入する流れの変動が小さくなる。更に１
列目案内羽根の前縁半径が羽根高さ方向に異なるため、
羽根車を出た流れが１列目案内羽根の前縁に達するまで
の時間が羽根高さ方向に異なり、ディフューザに流入す
る変動流れが羽根に衝突する時間が分散される。これら
により遠心圧縮機の騒音の翼通過周波数成分が大幅に減
少することになる。またディフューザの流路後半部では
羽根枚数が少ないので、摩擦損失が減少する（請求項５
から請求項８及び請求項１５）。
ザ入口部では、１列目案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚
数より多く、かつ羽根角度が流れ方向に一定であるの
で、やはり羽根車とディフューザの干渉により羽根車出
口のピッチ方向の流れ分布の非一様性が小さくなり、デ
ィフューザに流入する流れの変動が小さくなる。更に１
列目案内羽根の前縁半径が羽根高さ方向に異なるため、
羽根車を出た流れが１列目案内羽根の前縁に達するまで
の時間が羽根高さ方向に異なり、ディフューザに流入す
る変動流れが羽根に衝突する時間が分散される。これら
により遠心圧縮機の騒音の翼通過周波数成分が大幅に減
少することになる。またディフューザの流路後半部では
羽根枚数が少ないので、摩擦損失が減少する（請求項５
から請求項８及び請求項１５）。
【００１１】更に本発明では、遠心圧縮機のディフュー
ザ入口部では、１列目案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚
数より多いので、ディフューザと羽根車の干渉により羽
根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が小
さくなるから、ディフューザに流入する流れの変動が小
さくなり、従って、流れ変動つまり圧力変動に起因する
翼通過周波数成分がが支配的な騒音が小さくなる。また
１列目案内羽根と２列目案内羽根の隙間が小さいため、
より短い流路で減速されるので、摩擦損失が減少する
（請求項９から請求項１３及び請求項１６）。
ザ入口部では、１列目案内羽根の枚数が羽根車の羽根枚
数より多いので、ディフューザと羽根車の干渉により羽
根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が小
さくなるから、ディフューザに流入する流れの変動が小
さくなり、従って、流れ変動つまり圧力変動に起因する
翼通過周波数成分がが支配的な騒音が小さくなる。また
１列目案内羽根と２列目案内羽根の隙間が小さいため、
より短い流路で減速されるので、摩擦損失が減少する
（請求項９から請求項１３及び請求項１６）。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１から図１４によ
り説明する。図１は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第１実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は本発明によ
る遠心圧縮機の一実施例を示す要部縦断面図である。図
１及び図２において、図２の遠心圧縮機の回転軸１に固
定された遠心羽根車２の下流つまり半径方向外方には、
対向する一対のディフューザ板３、４とそれらの間に図
１のように円形翼列状に設置した長さの異なる長、短２
種類の案内羽根５、６とから成る羽根付ディフューザ７
が設けられる。この案内羽根５の長さｌ1は案内羽根６
の長さｌ2より長く（ｌ1＞ｌ2）、案内羽根５、６の総
数は羽根車２の羽根（後退羽根）１３の枚数より多くて
１．５倍程度である。長い案内羽根５と短い案内羽根６
とは図１のように周方向に交互に配置され、かつ長、短
案内羽根５、６の前縁半径ｒaは等しく配置される。な
お、隣合う案内羽根５、６の２つの翼間流路のうち、一
方の流路にはスロート１０が形成されるが、もう一方の
流路にはスロートは形成されないように、案内羽根５、
６が配置されている。また図２のディフューザ７の下流
にはスクロールケーシング８が設けられ、羽根車２の上
流には吸込間９が設けられる。
り説明する。図１は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第１実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は本発明によ
る遠心圧縮機の一実施例を示す要部縦断面図である。図
１及び図２において、図２の遠心圧縮機の回転軸１に固
定された遠心羽根車２の下流つまり半径方向外方には、
対向する一対のディフューザ板３、４とそれらの間に図
１のように円形翼列状に設置した長さの異なる長、短２
種類の案内羽根５、６とから成る羽根付ディフューザ７
が設けられる。この案内羽根５の長さｌ1は案内羽根６
の長さｌ2より長く（ｌ1＞ｌ2）、案内羽根５、６の総
数は羽根車２の羽根（後退羽根）１３の枚数より多くて
１．５倍程度である。長い案内羽根５と短い案内羽根６
とは図１のように周方向に交互に配置され、かつ長、短
案内羽根５、６の前縁半径ｒaは等しく配置される。な
お、隣合う案内羽根５、６の２つの翼間流路のうち、一
方の流路にはスロート１０が形成されるが、もう一方の
流路にはスロートは形成されないように、案内羽根５、
６が配置されている。また図２のディフューザ７の下流
にはスクロールケーシング８が設けられ、羽根車２の上
流には吸込間９が設けられる。
【００１３】この構成で、遠心圧縮機を運転すると、図
２の矢印で示すガスの流れは吸込間９を通り、図１の矢
印方向に回転する羽根車２に吸込まれて昇圧されたの
ち、羽根車２の出口から吐出され、羽根付ディフューザ
７に流入してディフューザ７内で減速されたのち、図２
のスクロールケーシング８に流入する。この実施例で
は、羽根付ディフューザ７の入口部で長、短案内羽根
５、６の総枚数が多いので、図１３に示すように羽根車
２と羽根付ディフューザ７の干渉により生じる羽根車出
口の流れ速度ベクトルｖの羽根ピッチ方向分布ａは従来
分布ｂに比べても一様化される結果、流れの変動も小さ
くなって騒音が低下することになる。また羽根付ディフ
ューザ７に流入した流れは案内羽根５、６により効率よ
く減速されると共に、流路の後半では長い案内羽根５の
みで羽根数が少ないので摩擦損失が減少して高効率の性
能も得られる。さらに長、短案内羽根５、６の翼間流路
の一方にしかスロート１０が形成されないので、チョー
クやサージも発生しにくく図１４に示すように広い作動
範囲も確保できる。
２の矢印で示すガスの流れは吸込間９を通り、図１の矢
印方向に回転する羽根車２に吸込まれて昇圧されたの
ち、羽根車２の出口から吐出され、羽根付ディフューザ
７に流入してディフューザ７内で減速されたのち、図２
のスクロールケーシング８に流入する。この実施例で
は、羽根付ディフューザ７の入口部で長、短案内羽根
５、６の総枚数が多いので、図１３に示すように羽根車
２と羽根付ディフューザ７の干渉により生じる羽根車出
口の流れ速度ベクトルｖの羽根ピッチ方向分布ａは従来
分布ｂに比べても一様化される結果、流れの変動も小さ
くなって騒音が低下することになる。また羽根付ディフ
ューザ７に流入した流れは案内羽根５、６により効率よ
く減速されると共に、流路の後半では長い案内羽根５の
みで羽根数が少ないので摩擦損失が減少して高効率の性
能も得られる。さらに長、短案内羽根５、６の翼間流路
の一方にしかスロート１０が形成されないので、チョー
クやサージも発生しにくく図１４に示すように広い作動
範囲も確保できる。
【００１４】図３は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第２実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図３及び
図２において、図２の遠心圧縮機の羽根付ディフューザ
７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図３のよ
うに円形翼列状に設置した長さの異なる案内羽根５、６
とにより構成され、この案内羽根５、６の前縁半径ｒa
は等しく案内羽根５、６の総数は羽根車２の羽根１３の
枚数１．５倍程度である。この実施例では、図１の隣合
う長い案内羽根５の間に２枚の短い案内羽根６が設置さ
れ、隣合う長い案内羽根５の間の３つの流路のうち、１
つの流路にだけスロート１０が形成されるように、案内
羽根５、６が配置されている。この構成でも、遠心圧縮
機を運転すると、ディフューザ７の案内羽根５、６の総
羽根枚数が多いので、羽根車出口の流れ分布はピッチ方
向に一様化され、流れの変動が小さくなって騒音が低下
することになる。また羽根付ディフューザ７の流路後半
の摩擦損失が減少するため、高効率の性能が得られる。
更に一部の翼間流路にしかスロート１０が形成されない
ので、サージやチョークも発生しにくく広い作動範囲も
確保できる。
ディフューザの第２実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図３及び
図２において、図２の遠心圧縮機の羽根付ディフューザ
７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図３のよ
うに円形翼列状に設置した長さの異なる案内羽根５、６
とにより構成され、この案内羽根５、６の前縁半径ｒa
は等しく案内羽根５、６の総数は羽根車２の羽根１３の
枚数１．５倍程度である。この実施例では、図１の隣合
う長い案内羽根５の間に２枚の短い案内羽根６が設置さ
れ、隣合う長い案内羽根５の間の３つの流路のうち、１
つの流路にだけスロート１０が形成されるように、案内
羽根５、６が配置されている。この構成でも、遠心圧縮
機を運転すると、ディフューザ７の案内羽根５、６の総
羽根枚数が多いので、羽根車出口の流れ分布はピッチ方
向に一様化され、流れの変動が小さくなって騒音が低下
することになる。また羽根付ディフューザ７の流路後半
の摩擦損失が減少するため、高効率の性能が得られる。
更に一部の翼間流路にしかスロート１０が形成されない
ので、サージやチョークも発生しにくく広い作動範囲も
確保できる。
【００１５】図４は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第３実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図４及び
図２において、図２の遠心圧縮機の羽根付ディフューザ
７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図４のよ
うに円形翼列状に設置した長さの異なる案内羽根５、６
とにより構成され、この案内羽根５、６の前縁半径ｒa
は等しく、案内羽根５、６の総数は羽根車２の羽根１３
の枚数１．８倍程度である。この実施例では、図４の隣
合う長い案内羽根５の間には１枚の短い案内羽根６が設
置され、隣合う案内羽根５、６の間のいずれの流路にも
スロート１０が形成されている。この構成でも、遠心圧
縮機を運転すると、ディフューザ７の案内羽根５、６の
総羽根枚数が更に多いので、羽根車出口の流れ分布はピ
ッチ方向に一様化され、流れの変動が小さくなって騒音
がより低下することになる。また羽根付ディフューザ７
の流路後半の摩擦損失が減少するため、高効率の性能が
得られる。ただし全ての翼間流路にスロート１０が形成
されているので、図１や図３の実施例に比べるとサージ
やチョークも発生しやすく、作動範囲が若干狭くなる可
能性がある。
ディフューザの第３実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図２のＡ−Ａ視図である。図２は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図４及び
図２において、図２の遠心圧縮機の羽根付ディフューザ
７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図４のよ
うに円形翼列状に設置した長さの異なる案内羽根５、６
とにより構成され、この案内羽根５、６の前縁半径ｒa
は等しく、案内羽根５、６の総数は羽根車２の羽根１３
の枚数１．８倍程度である。この実施例では、図４の隣
合う長い案内羽根５の間には１枚の短い案内羽根６が設
置され、隣合う案内羽根５、６の間のいずれの流路にも
スロート１０が形成されている。この構成でも、遠心圧
縮機を運転すると、ディフューザ７の案内羽根５、６の
総羽根枚数が更に多いので、羽根車出口の流れ分布はピ
ッチ方向に一様化され、流れの変動が小さくなって騒音
がより低下することになる。また羽根付ディフューザ７
の流路後半の摩擦損失が減少するため、高効率の性能が
得られる。ただし全ての翼間流路にスロート１０が形成
されているので、図１や図３の実施例に比べるとサージ
やチョークも発生しやすく、作動範囲が若干狭くなる可
能性がある。
【００１６】図５は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第４実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図６のＢ−Ｂ視図である。図６は本発明によ
る遠心圧縮機の他の実施例を示す要部縦断面図である。
図５及び図６において、図６の遠心圧縮機の回転軸１に
固定された遠心羽根車２の半径方向外方には、一対のデ
ィフューザ板３、４と、それらの間に図５のように円形
翼列状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とから
成る羽根付ディフューザ７が設けられる。この短い１列
目案内羽根１１の羽根枚数は長い２列目案内羽根１２の
羽根枚数の２倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の枚数
より多くて１．５倍程度である。なお１列目案内羽根１
１は羽根厚さｔが一定の板で形成され、周接線方向に対
する羽根角度αは流れ方向に一定であり、かつ図６のよ
うに前縁半径１１ｆはディフューザ板３、４の間の羽根
高さｈ方向に変化している。また２列目案内羽根１２の
弦節比（羽根長さｌ／翼列平均ピッチｐ）は１以下であ
り、いずれの翼間流路にもスロートは形成されていな
い。また２列目案内羽根１２と１列目案内羽根１１の半
径方向の間隔は規定されず、２列目案内羽根１２の前縁
は１列目案内羽根１１の長さ方向の延長線上に設置され
ている。なお図６のディフューザ７の下流にはスクロー
ルケーシング８が設けられ、羽根車２の上流には吸込管
９が設けられる。
ディフューザの第４実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図６のＢ−Ｂ視図である。図６は本発明によ
る遠心圧縮機の他の実施例を示す要部縦断面図である。
図５及び図６において、図６の遠心圧縮機の回転軸１に
固定された遠心羽根車２の半径方向外方には、一対のデ
ィフューザ板３、４と、それらの間に図５のように円形
翼列状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とから
成る羽根付ディフューザ７が設けられる。この短い１列
目案内羽根１１の羽根枚数は長い２列目案内羽根１２の
羽根枚数の２倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の枚数
より多くて１．５倍程度である。なお１列目案内羽根１
１は羽根厚さｔが一定の板で形成され、周接線方向に対
する羽根角度αは流れ方向に一定であり、かつ図６のよ
うに前縁半径１１ｆはディフューザ板３、４の間の羽根
高さｈ方向に変化している。また２列目案内羽根１２の
弦節比（羽根長さｌ／翼列平均ピッチｐ）は１以下であ
り、いずれの翼間流路にもスロートは形成されていな
い。また２列目案内羽根１２と１列目案内羽根１１の半
径方向の間隔は規定されず、２列目案内羽根１２の前縁
は１列目案内羽根１１の長さ方向の延長線上に設置され
ている。なお図６のディフューザ７の下流にはスクロー
ルケーシング８が設けられ、羽根車２の上流には吸込管
９が設けられる。
【００１７】この構成で、遠心圧縮機を運転すると、デ
ィフューザ７の１列目案内羽根１１の羽根枚数が羽根車
２の羽根１３の羽根枚数よりも多いため、図１３と同様
に羽根車２の出口の流れのピッチ方向の分布は一様化さ
れ、流れの変動が小さくなって騒音の翼通過周波数成分
が小さくなる。更に本実施例では、図６のように１列目
案内羽根１１の前縁半径１１ｆが羽根高さｈ方向に異な
ることから、ディフューザ７に流入した流れの１列目案
内羽根１１への衝突が時間的に分散されるため、翼通過
周波数成分が小さくなる結果、圧縮機の騒音が大幅に低
下する。また１列目案内羽根１１の羽根角度αが流れ方
向に一定であるから、その前縁における羽根角度αも一
定であり流れ角α0とほぼ一致するので、流れの入射損
失が小さくなる。従って流路後半の２列目案内羽根１２
での摩擦損失の減少と共に、高効率が得られる。また２
列目案内羽根１２の弦節比が小さく、その翼間流路にス
ロートが形成されないため、広い作動範囲を確保でき
る。なお１列目案内羽根１１を一定厚さｔの板で形成し
ているので、製作が容易であり、前縁半径を羽根高さ方
向に変えても前縁の羽根厚さが増加しないため性能が落
ちない利点がある。
ィフューザ７の１列目案内羽根１１の羽根枚数が羽根車
２の羽根１３の羽根枚数よりも多いため、図１３と同様
に羽根車２の出口の流れのピッチ方向の分布は一様化さ
れ、流れの変動が小さくなって騒音の翼通過周波数成分
が小さくなる。更に本実施例では、図６のように１列目
案内羽根１１の前縁半径１１ｆが羽根高さｈ方向に異な
ることから、ディフューザ７に流入した流れの１列目案
内羽根１１への衝突が時間的に分散されるため、翼通過
周波数成分が小さくなる結果、圧縮機の騒音が大幅に低
下する。また１列目案内羽根１１の羽根角度αが流れ方
向に一定であるから、その前縁における羽根角度αも一
定であり流れ角α0とほぼ一致するので、流れの入射損
失が小さくなる。従って流路後半の２列目案内羽根１２
での摩擦損失の減少と共に、高効率が得られる。また２
列目案内羽根１２の弦節比が小さく、その翼間流路にス
ロートが形成されないため、広い作動範囲を確保でき
る。なお１列目案内羽根１１を一定厚さｔの板で形成し
ているので、製作が容易であり、前縁半径を羽根高さ方
向に変えても前縁の羽根厚さが増加しないため性能が落
ちない利点がある。
【００１８】図７は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第５実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は本発明によ
る遠心圧縮機の更に他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。図７及び図８において、図８の回転軸１に固定され
た遠心羽根車２の半径方向外方には、一対のディフュー
ザ板３、４と、それらの間に円形翼列状に設置された２
種類の案内羽根１１、１２とから成る羽根付ディフュー
ザ７が設けられる。短い１列目案内羽根１１の羽根枚数
は長い２列目案内羽根１２の羽根枚数の２倍で、かつ羽
根車２の羽根（後退羽根）１３の羽根枚数の約１．８倍
程度である。また２列目案内羽根１１、１２の弦節比は
いずれも１以下であり、２列目案内羽根１２の前縁半径
ｒcは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより僅かに大き
く、かつ２列目案内羽根１２前縁は１列目案内羽根１１
の長さ方向の延長線上に配置される。また図８のディフ
ューザ７の下流にはスクロールケーシング８が設けら
れ、羽根車２の上流には吸込管９が設けられる。
ディフューザの第５実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は本発明によ
る遠心圧縮機の更に他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。図７及び図８において、図８の回転軸１に固定され
た遠心羽根車２の半径方向外方には、一対のディフュー
ザ板３、４と、それらの間に円形翼列状に設置された２
種類の案内羽根１１、１２とから成る羽根付ディフュー
ザ７が設けられる。短い１列目案内羽根１１の羽根枚数
は長い２列目案内羽根１２の羽根枚数の２倍で、かつ羽
根車２の羽根（後退羽根）１３の羽根枚数の約１．８倍
程度である。また２列目案内羽根１１、１２の弦節比は
いずれも１以下であり、２列目案内羽根１２の前縁半径
ｒcは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより僅かに大き
く、かつ２列目案内羽根１２前縁は１列目案内羽根１１
の長さ方向の延長線上に配置される。また図８のディフ
ューザ７の下流にはスクロールケーシング８が設けら
れ、羽根車２の上流には吸込管９が設けられる。
【００１９】この構成で、遠心圧縮機を運転すると、図
８の矢印で示すガス流は吸込管９を通り、羽根車２に吸
込まれて昇圧されたのち、羽根車２の出口から吐出さ
れ、ディフューザ７に流入してディフューザ７内で減速
されたのち、スクロールケーシング８に流入する。この
実施例では、図７のディフューザ７の入口部では１列目
案内羽根１１の羽根枚数が羽根車２の羽根１３の枚数の
約１．８倍程度に多いので、遠心羽根車２と羽根付ディ
フューザ７の干渉により、羽根車出口の羽根ピッチ方向
の流れ分布は図１３と同様に一様化されるため、流れの
変動も小さくなるから、流入する流れと１列目案内羽根
１１の衝突によって発生する翼通過周波数成分が支配的
な騒音が低下することになる。またディフューザ７に流
入した流れは、２列の案内羽根１１、１２により効率よ
く減速されると共に、翼間流路の後半では案内羽根１２
の羽根数が少ないので、摩擦損失が減少して高効率の性
能も得られる。更に案内羽根１１、１２の翼間流路のう
ち半数にしかスロート１０が形成されないので、チョー
クやサージも発生しにくく広い作動範囲も確保できる。
なお１列目案内羽根１１と２列目案内羽根１２と半径方
向の隙間を小さくしたので、ディフューザ７の外径を小
さくでき、従って圧縮機を小形化できることになる。
８の矢印で示すガス流は吸込管９を通り、羽根車２に吸
込まれて昇圧されたのち、羽根車２の出口から吐出さ
れ、ディフューザ７に流入してディフューザ７内で減速
されたのち、スクロールケーシング８に流入する。この
実施例では、図７のディフューザ７の入口部では１列目
案内羽根１１の羽根枚数が羽根車２の羽根１３の枚数の
約１．８倍程度に多いので、遠心羽根車２と羽根付ディ
フューザ７の干渉により、羽根車出口の羽根ピッチ方向
の流れ分布は図１３と同様に一様化されるため、流れの
変動も小さくなるから、流入する流れと１列目案内羽根
１１の衝突によって発生する翼通過周波数成分が支配的
な騒音が低下することになる。またディフューザ７に流
入した流れは、２列の案内羽根１１、１２により効率よ
く減速されると共に、翼間流路の後半では案内羽根１２
の羽根数が少ないので、摩擦損失が減少して高効率の性
能も得られる。更に案内羽根１１、１２の翼間流路のう
ち半数にしかスロート１０が形成されないので、チョー
クやサージも発生しにくく広い作動範囲も確保できる。
なお１列目案内羽根１１と２列目案内羽根１２と半径方
向の隙間を小さくしたので、ディフューザ７の外径を小
さくでき、従って圧縮機を小形化できることになる。
【００２０】図９は本発明による遠心圧縮機及び羽根付
ディフューザの第６実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図９及び
図８において、図８の羽根付ディフューザ７は、ディフ
ューザ板３、４と、それらの間に図９のように円形翼列
状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とにより構
成される。この短い１列目案内羽根１１の羽根枚数は長
い２列目案内羽根１２の羽根枚数の２倍であり、かつ羽
根車２の羽根１３の枚数の約１．８倍程度である。また
２列目の案内羽根１１、１２の弦節比はいずれも１以下
である。また２列目案内羽根１２の前縁半径は１列目案
内羽根１２の後縁半径より僅かに大きく、かつ本実施例
では２列目案内羽根１２の前縁は１列目案内羽根１１の
長さ方向の延長線上から１列目案内羽根圧力面１１ａの
側に周方向にずらして配置している。
ディフューザの第６実施例を示すディフューザ部の要部
正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図９及び
図８において、図８の羽根付ディフューザ７は、ディフ
ューザ板３、４と、それらの間に図９のように円形翼列
状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とにより構
成される。この短い１列目案内羽根１１の羽根枚数は長
い２列目案内羽根１２の羽根枚数の２倍であり、かつ羽
根車２の羽根１３の枚数の約１．８倍程度である。また
２列目の案内羽根１１、１２の弦節比はいずれも１以下
である。また２列目案内羽根１２の前縁半径は１列目案
内羽根１２の後縁半径より僅かに大きく、かつ本実施例
では２列目案内羽根１２の前縁は１列目案内羽根１１の
長さ方向の延長線上から１列目案内羽根圧力面１１ａの
側に周方向にずらして配置している。
【００２１】この構成でも、遠心圧縮機を運転すると、
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いので、羽根車２の
出口の流れ分布は羽根ピッチ方向に一様化され、流れの
変動が小さくなるため圧縮機の翼通過周波数成分の騒音
が低下することになる。また翼間流路後半の摩擦損失が
減少するので高効率の性能が得られ、スロート１０が一
部の翼間流路にしか形成されないので、サージやチョー
クも発生しにくく広い作動範囲が確保できる。更に本実
施例では、１列目案内羽根１１の圧力面１１ａと２列目
案内羽根１２の負圧面１２ｂの間に形成される狭い流路
から吹き出される噴流により、２列目案内羽根１２の負
圧面１２ｂの境界層の発達が抑制されるから、図７の実
施例よりも性能が向上することになる。なお本実施例で
も２列の案内羽根１１、１２の半径方向の隙間を小さく
しているので、圧縮機が小形化される。
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いので、羽根車２の
出口の流れ分布は羽根ピッチ方向に一様化され、流れの
変動が小さくなるため圧縮機の翼通過周波数成分の騒音
が低下することになる。また翼間流路後半の摩擦損失が
減少するので高効率の性能が得られ、スロート１０が一
部の翼間流路にしか形成されないので、サージやチョー
クも発生しにくく広い作動範囲が確保できる。更に本実
施例では、１列目案内羽根１１の圧力面１１ａと２列目
案内羽根１２の負圧面１２ｂの間に形成される狭い流路
から吹き出される噴流により、２列目案内羽根１２の負
圧面１２ｂの境界層の発達が抑制されるから、図７の実
施例よりも性能が向上することになる。なお本実施例で
も２列の案内羽根１１、１２の半径方向の隙間を小さく
しているので、圧縮機が小形化される。
【００２２】図１０は本発明による遠心圧縮機及び羽根
付ディフューザの第７実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本
実施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図１０
及び図８において、図８の遠心圧縮機の羽根付ディフュ
ーザ７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図１
０のように円形翼列状に設置された２種類の案内羽根１
１、１２とにより構成される。この短い１列目案内羽根
１１の羽根枚数は、長い２列目案内羽根１２の羽根枚数
の３倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の枚数の約１．
８倍程度である。また２列の案内羽根１１、１２の弦節
比はいずれも１以下である。更に２列目案内羽根１２の
前縁半径はｒcは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより
僅かに大きく、かつ２列目案内羽根１２の前縁は１列目
案内羽根１１の長さ方向の延長線上から１列目案内羽根
圧力面１１ａの側に周方向にずらして配置される。
付ディフューザの第７実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本
実施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図１０
及び図８において、図８の遠心圧縮機の羽根付ディフュ
ーザ７は、ディフューザ板３、４と、それらの間に図１
０のように円形翼列状に設置された２種類の案内羽根１
１、１２とにより構成される。この短い１列目案内羽根
１１の羽根枚数は、長い２列目案内羽根１２の羽根枚数
の３倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の枚数の約１．
８倍程度である。また２列の案内羽根１１、１２の弦節
比はいずれも１以下である。更に２列目案内羽根１２の
前縁半径はｒcは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより
僅かに大きく、かつ２列目案内羽根１２の前縁は１列目
案内羽根１１の長さ方向の延長線上から１列目案内羽根
圧力面１１ａの側に周方向にずらして配置される。
【００２３】この構成でも、遠心圧縮機を運転すると、
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いので、羽根車２の
出口の流れは羽根ピッチ方向の分布が一様化され、流れ
の変動が小さくなるため圧縮機の騒音が低下する。また
翼間流路後半の摩擦損失が減少するため、高効率の性能
が得られる。更にスロート１０は一部の翼間流路に形成
されるだけであるから、チョークやサージも発生しにく
くなって広い作動範囲が確保される。また２列の案内羽
根１１、１２の半径方向間隔はを小さくしているので、
圧縮機の小形化が可能である。また、やはり１列目案内
羽根１１の圧力面１１ａと２列目案内羽根１２の負圧面
１２ｂの間に形成される狭い流路から吹き出される噴流
により、２列目案内羽根負圧面１２ｂの境界層の発達が
抑制されるので、ディフューザ性能ひいては圧縮機性能
が向上する。
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いので、羽根車２の
出口の流れは羽根ピッチ方向の分布が一様化され、流れ
の変動が小さくなるため圧縮機の騒音が低下する。また
翼間流路後半の摩擦損失が減少するため、高効率の性能
が得られる。更にスロート１０は一部の翼間流路に形成
されるだけであるから、チョークやサージも発生しにく
くなって広い作動範囲が確保される。また２列の案内羽
根１１、１２の半径方向間隔はを小さくしているので、
圧縮機の小形化が可能である。また、やはり１列目案内
羽根１１の圧力面１１ａと２列目案内羽根１２の負圧面
１２ｂの間に形成される狭い流路から吹き出される噴流
により、２列目案内羽根負圧面１２ｂの境界層の発達が
抑制されるので、ディフューザ性能ひいては圧縮機性能
が向上する。
【００２４】図１１は本発明による遠心圧縮機及び羽根
付ディフューザの第８実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８Ａ−Ａ視図である。図８は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図１１及
び図８において、図８の羽根付ディフューザ７は、ディ
フューザ板３、４と、それらの間に図１１のように円形
翼列状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とによ
り構成される。この短い１列目案内羽根１１の羽根枚数
は、長い２列目案内羽根１２の羽根枚数の１．５倍で、
かつ羽根車２の羽根１３の枚数の約１．８倍程度であ
る。また２列の案内羽根１１、１２の弦節比はいずれも
１以下である。更に２列目案内羽根１２の前縁半径はｒ
cは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより僅かに大き
く、かつ２列目案内羽根１２のうち半数は前縁が１列目
案内羽根１１の長さ方向延長線上にくるように配置され
ている。
付ディフューザの第８実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８Ａ−Ａ視図である。図８は同じく本実
施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図である。図１１及
び図８において、図８の羽根付ディフューザ７は、ディ
フューザ板３、４と、それらの間に図１１のように円形
翼列状に設置された２種類の案内羽根１１、１２とによ
り構成される。この短い１列目案内羽根１１の羽根枚数
は、長い２列目案内羽根１２の羽根枚数の１．５倍で、
かつ羽根車２の羽根１３の枚数の約１．８倍程度であ
る。また２列の案内羽根１１、１２の弦節比はいずれも
１以下である。更に２列目案内羽根１２の前縁半径はｒ
cは１列目案内羽根１１の後縁半径ｒbより僅かに大き
く、かつ２列目案内羽根１２のうち半数は前縁が１列目
案内羽根１１の長さ方向延長線上にくるように配置され
ている。
【００２５】この構成でも、遠心圧縮機を運転すると、
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いため、羽根車２の
出口の流れは羽根ピッチ方向に一様化され、流れの変動
が小さくなるからら、圧縮機の騒音が低下する。またデ
ィフューザ７の翼間流路後半の摩擦損失が減少するた
め、高効率の性能が得られる。更に２列の案内羽根１
１、１２の一部の翼間流路にしかスロート１０が形成さ
れないので、広い作動範囲が確保できる。更に一部の２
列目案内羽根１２の負圧面１２ｂと１列目案内羽根１１
の圧力面１１ａの間に形成される狭い流路から吹き出さ
れる噴流により、２列目案内羽根負圧面１２ｂの境界層
の発達が抑制されるから、更に性能が向上する。
１列目案内羽根１１の羽根枚数が多いため、羽根車２の
出口の流れは羽根ピッチ方向に一様化され、流れの変動
が小さくなるからら、圧縮機の騒音が低下する。またデ
ィフューザ７の翼間流路後半の摩擦損失が減少するた
め、高効率の性能が得られる。更に２列の案内羽根１
１、１２の一部の翼間流路にしかスロート１０が形成さ
れないので、広い作動範囲が確保できる。更に一部の２
列目案内羽根１２の負圧面１２ｂと１列目案内羽根１１
の圧力面１１ａの間に形成される狭い流路から吹き出さ
れる噴流により、２列目案内羽根負圧面１２ｂの境界層
の発達が抑制されるから、更に性能が向上する。
【００２６】図１２は本発明による遠心圧縮機及び羽根
付ディフューザの第９実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本
実施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図で、但し２列の
案内羽根１１、１２の半径方向長さは図１２と異なる。
図１２及び図８において、図８の遠心圧縮機の羽根付デ
ィフューザ７は、ディフューザ板３、４と、それらの間
に図１２のように円形翼列状に設置された２種類の案内
羽根１１、１２とにより構成される。この僅か長い１列
目案内羽根１１の羽根枚数は僅か短い２列目案内羽根１
２の羽根枚数の２倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の
枚数の約１．８倍程度である。また１列目案内羽根１１
の弦節比は１より大きく、その翼間流路にスロート１０
が形成されており、２列目案内羽根１２の弦節比は１以
下であり、その翼間流路にスロート１０が形成されてい
ない。また２列目案内羽根１２の前縁は２列目案内羽根
１２の長さ方向の延長線上から圧力面１２ａの側に周方
向にずらして配置されている。
付ディフューザの第９実施例を示すディフューザ部の要
部正面図で、図８のＡ−Ａ視図である。図８は同じく本
実施例も示す遠心圧縮機の要部縦断面図で、但し２列の
案内羽根１１、１２の半径方向長さは図１２と異なる。
図１２及び図８において、図８の遠心圧縮機の羽根付デ
ィフューザ７は、ディフューザ板３、４と、それらの間
に図１２のように円形翼列状に設置された２種類の案内
羽根１１、１２とにより構成される。この僅か長い１列
目案内羽根１１の羽根枚数は僅か短い２列目案内羽根１
２の羽根枚数の２倍であり、かつ羽根車２の羽根１３の
枚数の約１．８倍程度である。また１列目案内羽根１１
の弦節比は１より大きく、その翼間流路にスロート１０
が形成されており、２列目案内羽根１２の弦節比は１以
下であり、その翼間流路にスロート１０が形成されてい
ない。また２列目案内羽根１２の前縁は２列目案内羽根
１２の長さ方向の延長線上から圧力面１２ａの側に周方
向にずらして配置されている。
【００２７】この構成でも、遠心圧縮機を運転すると、
ディフューザ７の１列目案内羽根１１の羽根枚数が多い
ため、羽根車２の出口の流れは羽根ピッチ方向に一様化
され、流れの変動が少なくなるから、圧縮機の騒音が低
下することになる。また翼間流路後半の摩擦損失が減少
するため、高効率の性能が得られる。但し１列目案内羽
根１１の全ての翼間流路にスロート１０が形成されるの
で、図９から図１１の実施例の場合に比べるとサージや
チョークが発生しやすく、作動範囲が若干狭くなる可能
性がある。
ディフューザ７の１列目案内羽根１１の羽根枚数が多い
ため、羽根車２の出口の流れは羽根ピッチ方向に一様化
され、流れの変動が少なくなるから、圧縮機の騒音が低
下することになる。また翼間流路後半の摩擦損失が減少
するため、高効率の性能が得られる。但し１列目案内羽
根１１の全ての翼間流路にスロート１０が形成されるの
で、図９から図１１の実施例の場合に比べるとサージや
チョークが発生しやすく、作動範囲が若干狭くなる可能
性がある。
【００２８】なお図１から図４の実施例ではディフュー
ザ７の案内羽根５、６の羽根総数を羽根車２の羽根１３
の枚数の１．５倍程度または１．９倍程度とし、図５か
ら図１２の実施例ではディフューザ７の１列目案内羽根
１１の羽根枚数約１．８倍程度としたが、これらは１．
５倍から１．９倍程度の範囲にすることも可能である。
しかしこれを１．５倍程度以下にすると、羽根車２の出
口における流れの分布を羽根ピッチ方向に一様化する作
用が小さくなり、圧縮機の騒音の支配的な翼通過周波数
成分を低減することができなくなる。またこれを１．９
倍程度以上にすると、ディフューザ７のこれらの羽根枚
数が多くなるため摩擦損失が大きくなり、羽根長さも短
くなると減速が小さくなるなどの理由から効率が低下す
る。なお図７から図１２の実施例で図５、６の実施例の
ように１列目案内羽根１１の前縁半径を羽根高さ方向に
変化させるようにしてもよい。また図７から図１２の実
施例において、２種類の案内羽根１１と２列目案内羽根
１２の長短関係は図示のものに限定されず、とくに規定
するものではない。なお本実施例は遠心圧縮機に適用し
た羽根付ディフューザについて説明したが、本発明の羽
根付ディフューザは遠心圧縮機に限定されることなく、
遠心送風機や遠心ポンプ等の遠心流体機械にも同様に適
用できる。
ザ７の案内羽根５、６の羽根総数を羽根車２の羽根１３
の枚数の１．５倍程度または１．９倍程度とし、図５か
ら図１２の実施例ではディフューザ７の１列目案内羽根
１１の羽根枚数約１．８倍程度としたが、これらは１．
５倍から１．９倍程度の範囲にすることも可能である。
しかしこれを１．５倍程度以下にすると、羽根車２の出
口における流れの分布を羽根ピッチ方向に一様化する作
用が小さくなり、圧縮機の騒音の支配的な翼通過周波数
成分を低減することができなくなる。またこれを１．９
倍程度以上にすると、ディフューザ７のこれらの羽根枚
数が多くなるため摩擦損失が大きくなり、羽根長さも短
くなると減速が小さくなるなどの理由から効率が低下す
る。なお図７から図１２の実施例で図５、６の実施例の
ように１列目案内羽根１１の前縁半径を羽根高さ方向に
変化させるようにしてもよい。また図７から図１２の実
施例において、２種類の案内羽根１１と２列目案内羽根
１２の長短関係は図示のものに限定されず、とくに規定
するものではない。なお本実施例は遠心圧縮機に適用し
た羽根付ディフューザについて説明したが、本発明の羽
根付ディフューザは遠心圧縮機に限定されることなく、
遠心送風機や遠心ポンプ等の遠心流体機械にも同様に適
用できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、遠心圧縮機の羽根車出
口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が小さくな
り、従って羽根付ディフューザに流入する流れの変動成
分が小さくなるので、騒音のうち支配的な翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更に羽
根付ディフューザの摩擦損失も低減できるので、圧縮機
の効率も向上する（請求項１から請求項４及び請求項１
４）。
口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が小さくな
り、従って羽根付ディフューザに流入する流れの変動成
分が小さくなるので、騒音のうち支配的な翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更に羽
根付ディフューザの摩擦損失も低減できるので、圧縮機
の効率も向上する（請求項１から請求項４及び請求項１
４）。
【００３０】更に本発明によれば、やはり遠心圧縮機の
羽根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなり、従って羽根付ディフューザに流入する流れ
の変動成分が小さくなるので、騒音のうち翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更に１
列目案内羽根の前縁半径が羽根高さ方向に変化すると、
圧縮機騒音が更に低減される（請求項５から請求項８及
び請求項１５）。
羽根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなり、従って羽根付ディフューザに流入する流れ
の変動成分が小さくなるので、騒音のうち翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更に１
列目案内羽根の前縁半径が羽根高さ方向に変化すると、
圧縮機騒音が更に低減される（請求項５から請求項８及
び請求項１５）。
【００３１】更に本発明によれば、やはり遠心圧縮機の
羽根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなり、従って羽根付ディフューザに流入する流れ
の変動成分が小さくなるので、騒音のうち翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更にデ
ィフューザの摩擦損失が減少するので、圧縮機の効率性
能も向上する効果がある（請求項９から請求項１３及び
請求項１６）。
羽根車出口におけるピッチ方向の流れ分布の非一様性が
小さくなり、従って羽根付ディフューザに流入する流れ
の変動成分が小さくなるので、騒音のうち翼通過周波数
成分が減少し、圧縮機騒音が大幅に低減される。更にデ
ィフューザの摩擦損失が減少するので、圧縮機の効率性
能も向上する効果がある（請求項９から請求項１３及び
請求項１６）。
【図１】本発明の遠心圧縮機の第１実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図２】本発明の遠心圧縮機の一実施例を示す縦断面図
である。
である。
【図３】本発明の遠心圧縮機の第２実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図４】本発明の遠心圧縮機の第３実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図５】本発明の遠心圧縮機の第４実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図６】本発明の遠心圧縮機の他の実施例を示す縦断面
図である。
図である。
【図７】本発明の遠心圧縮機の第５実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図８】本発明の遠心圧縮機の更に他の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図９】本発明の遠心圧縮機の第６実施例を示すディフ
ューザ部の正面図である。
ューザ部の正面図である。
【図１０】本発明の遠心圧縮機の第７実施例を示すディ
フューザ部の正面図である。
フューザ部の正面図である。
【図１１】本発明の遠心圧縮機の第８実施例を示すディ
フューザ部の正面図である。
フューザ部の正面図である。
【図１２】本発明の遠心圧縮機の第９実施例を示すディ
フューザ部の正面図である。
フューザ部の正面図である。
【図１３】本発明の遠心圧縮機の羽根車の部分拡大正面
図である。
図である。
【図１４】遠心圧縮機の動作特性図である。
１ 回転軸 ２ 遠心羽根車 ３、４ ディフューザ板 ５ 長い案内羽根 ６ 短い案内羽根 ７ 羽根付ディフューザ ８ スクロールケーシング ９ 吸込管 １０ スロート １１ １列目案内羽根 １２ ２列目案内羽根 １３ 羽根車羽根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉海 寛人 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 田中 定司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (16)
- 【請求項１】 遠心羽根車と、該羽根車の下流に配置さ
れ一対のディフューザ板と該板間に円形翼列状に設置し
た案内羽根とにより構成される羽根付ディフューザと、
を備える遠心圧縮機において、羽根付ディフューザの案
内羽根は前縁半径が等しく長さの異なる長、短２種類の
案内羽根より構成され、かつ隣合う長い案内羽根の間に
一枚以上の短い案内羽根を設置することを特徴とする遠
心圧縮機。 - 【請求項２】 遠心羽根車と、該羽根車の下流に配置さ
れ一対のディフューザ板と該板間に円形翼列状に設置し
た案内羽根とにより構成される羽根付ディフューザと、
を備える遠心圧縮機において、羽根付ディフューザの案
内羽根は前縁半径が等しく長さの異なる長、短２種類の
案内羽根より構成され、かつ隣合う長い案内羽根の間に
一枚以上の短い案内羽根を設置すると共に、案内羽根の
総数を羽根車の羽根枚数より多くしたことを特徴とする
遠心圧縮機。 - 【請求項３】 羽根付ディフューザの案内羽根の総枚数
を羽根車の羽根枚数の１．５倍から１．９倍としたこと
を特徴とする請求項２記載の遠心圧縮機。 - 【請求項４】 羽根付ディフューザの案内羽根の一部の
翼間流路にのみスロートが形成されるように案内羽根を
配置したことを特徴とする請求項１または請求項２また
は請求項３記載の遠心圧縮機。 - 【請求項５】 遠心羽根車と、該羽根車の下流に配置さ
れ一対のディフューザ板と該板間に円形翼列状に設置し
た案内羽根とにより構成される羽根付ディフューザと、
を備える遠心圧縮機において、羽根付ディフューザの円
形翼列は２列で構成され、かつ１列目案内羽根の枚数が
羽根車の羽根枚数より多く、１列目案内羽根の羽根角度
が流れ方向に一定であることを特徴とする遠心圧縮機。 - 【請求項６】 羽根付ディフューザの１列目案内羽根の
前縁半径が羽根高さ方向に変化することを特徴とする請
求項５記載の遠心圧縮機。 - 【請求項７】 羽根付ディフューザの１列目案内羽根が
一定の厚さの板により形成されることを特徴とする請求
項５または請求項６記載の遠心圧縮機。 - 【請求項８】 羽根付ディフューザの２列目案内羽根の
弦節比が１以下であることを特徴とする請求項５または
請求項６または請求項７記載の遠心圧縮機。 - 【請求項９】 遠心羽根車と、該羽根車の下流に配置さ
れ一対のディフューザ板と該板間に円形翼列状に設置し
た案内羽根とにより構成される羽根付ディフューザと、
を備える遠心圧縮機において、羽根付ディフューザの円
形翼列は２列で構成され、かつ１列目案内羽根の枚数が
羽根車の羽根枚数より多く、２列目案内羽根の前縁半径
が１列目案内羽根の後縁半径と同程度であることを特徴
とする遠心圧縮機。 - 【請求項１０】 羽根付ディフューザの１列目案内羽根
の枚数が羽根車の羽根枚数の１．５倍から１．９倍であ
ることを特徴とする請求項９記載の遠心圧縮機。 - 【請求項１１】 羽根付ディフューザの１列目案内羽根
の枚数が２列目案内羽根の枚数より多いことを特徴とす
る請求項９または請求項１０記載の遠心圧縮機。 - 【請求項１２】 羽根付ディフューザの１列目案内羽根
の弦節比が１．０以下であることを特徴とする請求項９
または請求項１０または請求項１１記載の遠心圧縮機。 - 【請求項１３】 羽根付ディフューザの２列目案内羽根
の前縁と１列目案内羽根の後縁の周方向位置が異なるこ
とを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記
載の遠心圧縮機。 - 【請求項１４】 羽根車の下流に配置され一対のディフ
ューザ板と該板間に円形翼列状に設置した案内羽根とに
より構成される羽根付ディフューザにおいて、案内羽根
は前縁半径が等しく長さの異なる長、短２種類の案内羽
根より構成され、かつ隣合う長い案内羽根に一枚以上の
短い案内羽根を設置すると共に、案内羽根の総数を羽根
車の羽根枚数より多くしたことを特徴とする羽根付ディ
フューザ。 - 【請求項１５】 羽根車の下流に配置され一対のディフ
ューザ板と該板間に円形翼列状に設置した案内羽根とに
より構成される羽根付ディフューザにおいて、円形翼列
は２列で構成され、かつ１列目案内羽根の枚数が羽根車
の羽根枚数より多く、１列目案内羽根の羽根角度が流れ
方向に一定であることを特徴とする羽根付ディフュー
ザ。 - 【請求項１６】 羽根車の下流に配置され一対のディフ
ューザ板と該板間に円形翼列状に配置した案内羽根とに
より構成される羽根付ディフューザにおいて、円形翼列
は２列より構成され、かつ１列目案内羽根の枚数が羽根
車の羽根枚数より多く、２列目案内羽根の前縁半径が１
列目案内羽根の後縁半径と同程度であることを特徴とす
る羽根付ディフューザ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05102798A JP3110205B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 遠心圧縮機及び羽根付ディフューザ |
| DE69405806T DE69405806T2 (de) | 1993-04-28 | 1994-04-25 | Kreiselverdichter und Diffusor mit Schaufeln |
| US08/232,668 US5516263A (en) | 1993-04-28 | 1994-04-25 | Centrifugal compressor and vaned diffuser |
| EP94106406A EP0622549B1 (en) | 1993-04-28 | 1994-04-25 | Centrifugal compressor and vaned diffuser |
| US08/600,633 US5709531A (en) | 1993-04-28 | 1996-02-13 | Centrifugal compressor and vaned diffuser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05102798A JP3110205B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 遠心圧縮機及び羽根付ディフューザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307392A true JPH06307392A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3110205B2 JP3110205B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=14337103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05102798A Expired - Fee Related JP3110205B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 遠心圧縮機及び羽根付ディフューザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5516263A (ja) |
| EP (1) | EP0622549B1 (ja) |
| JP (1) | JP3110205B2 (ja) |
| DE (1) | DE69405806T2 (ja) |
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