JP2013204550A - Centrifugal compressor - Google Patents

Centrifugal compressor Download PDF

Info

Publication number
JP2013204550A
JP2013204550A JP2012076293A JP2012076293A JP2013204550A JP 2013204550 A JP2013204550 A JP 2013204550A JP 2012076293 A JP2012076293 A JP 2012076293A JP 2012076293 A JP2012076293 A JP 2012076293A JP 2013204550 A JP2013204550 A JP 2013204550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side wall
flow path
diffuser
fluid
path width
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.)
Granted
Application number
JP2012076293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013204550A5 (en
JP5905315B2 (en
Inventor
Shuichi Yamashita
修一 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2012076293A priority Critical patent/JP5905315B2/en
Publication of JP2013204550A publication Critical patent/JP2013204550A/en
Publication of JP2013204550A5 publication Critical patent/JP2013204550A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5905315B2 publication Critical patent/JP5905315B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal compressor in which inconvenience such as shaft vibration caused by swirling stall is suppressed and performance reduction caused by a friction loss or the like is suppressed.SOLUTION: In a centrifugal compressor 10 including a diffuser part 15 circulating a fluid discharged from an impeller 13, a passage width W2 of the diffuser part 15 at an inflow position where the fluid flows into the diffuser part 15, is narrower than a passage width W1 of the impeller 13 at a discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13 and at a downstream side of the inflow position of the diffuser part 15, a passage width enlarged part 15c is provided which is wider than the passage width W1 of the diffuser part 15 at the inflow position.

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, Patent Document 1 discloses a centrifugal compressor that can narrow a flow passage width of a part of a diffuser using a variable throttle mechanism in order to enable operation at a small flow rate.
Further, Patent Document 2 discloses a centrifugal compressor in which the flow passage height of the diffuser flow passage is gradually increased to increase the flow passage width in order to expand the operating range to a large flow rate while achieving downsizing. Yes.

特開2003−120594号公報JP 2003-120594 A 特開2010−144698号公報JP 2010-144698 A

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 Patent Document 1 and Patent Document 2, by reducing the flow passage width of the diffuser, the flow velocity of the fluid can be increased and the flow angle can be reduced.

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 Patent Document 1 and Patent Document 2 has a narrow channel width in a part of the channel, the inflow of the diffuser part into which the fluid discharged from the impeller flows The channel width at the position is not narrowed. Therefore, in the diffusers described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the flow velocity of the fluid is not sufficiently increased at the position where the fluid flows into the diffuser, and a rotation stall may occur.

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に、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 portion for circulating the fluid discharged from the impeller, wherein the impeller is disposed between the hub and the shroud arranged along the axial direction, and between the hub and the shroud. The flow passage width of the diffuser portion at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion is larger than the flow passage width of the impeller at the discharge position where the fluid is discharged from the impeller. Narrow, and a downstream side of the inflow position of the diffuser portion is provided with a channel width expanding portion wider than the channel width of the diffuser portion at the inflow position. And butterflies.

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. And an impeller includes a hub and a shroud arranged along the axial direction, and a plurality of blades disposed between the hub and the shroud.

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。   In the centrifugal compressor according to the first aspect of the present invention, 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, and the hub side wall in the flow passage width expanding portion. Is disposed in a direction in which the flow passage width of the diffuser portion is larger than the hub side wall at the inflow position, and the shroud side wall at the flow passage width enlargement portion is more than the shroud side wall at the inflow position. It arrange | positions in the direction which expands the flow path width of a diffuser part, It is characterized by the above-mentioned.

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。   In the centrifugal compressor according to the second aspect of the present invention, 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, and the hub side wall in the flow passage width expanding portion. However, it is characterized by being arranged in a direction in which the flow passage width of the diffuser portion is larger than the hub side wall at 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。   In the centrifugal compressor according to the third aspect of the present invention, 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, and the shroud side wall in the flow passage width expanding portion. However, it is arranged in a direction in which the flow passage width of the diffuser portion is larger than the shroud side wall at 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実施形態の遠心圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the centrifugal compressor of 1st Embodiment. 第1実施形態の遠心圧縮機の正面図である。It is a front view of the centrifugal compressor of a 1st embodiment. 第2実施形態の遠心圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the centrifugal compressor of 2nd Embodiment. 第3実施形態の遠心圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the centrifugal compressor of 3rd Embodiment. 第4実施形態の遠心圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the centrifugal compressor of 4th Embodiment. 第5実施形態の遠心圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the centrifugal compressor of 5th Embodiment.

〔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 centrifugal compressor 10 of 1st Embodiment is demonstrated using FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a centrifugal compressor 10 of the first embodiment. FIG. 2 is a front view of the centrifugal compressor 10 of the first embodiment.
A centrifugal compressor 10 shown in FIG. 1 includes an impeller 13 that can rotate around an axis A, a casing portion 11 that houses the impeller 13, a diffuser portion 15 that circulates fluid discharged from the impeller 13, and a diffuser. And a volute section 16 provided downstream of the section 15.

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 impeller 13 along the axial direction of the axis A. For ease of explanation, the impeller 13, the diffuser portion 15, and the casing portion are illustrated. 11 and a part of the volute unit 16 are omitted.
Moreover, the centrifugal compressor 10 of 1st Embodiment is a comparatively small centrifugal compressor whose flow coefficient is 0.01 or more and 0.05 or less.

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 impeller 13 is connected to a drive device such as a motor or a turbine (not shown) via a rotation axis (not shown) along the axis A, and can rotate around the axis A. The impeller 13 has a hub 1 and a shroud 2 arranged along the axial direction of the axis A, and a plurality of blades 3 arranged between the hub 1 and the shroud 2. In FIG. 1, only one blade 3 is shown, but a plurality of blades 3 are arranged between the hub 1 and the shroud 2 at equal intervals in the circumferential direction around the axis A (see FIG. 1). 2).

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 impeller 13 is provided with a space defined by the inner wall 1 a of the hub 1 and the inner wall 2 a of the shroud 2, and this space is partitioned into a plurality of spaces by a plurality of blades 3. The impeller 13 applies a centrifugal force in the radial direction to the fluid flowing in the axial direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 1), and is perpendicular to the axial direction (inclined direction; the radius of the impeller 13). Direction) and flow into the diffuser section 15.

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 diffuser portion 15 is a fluid flow path defined by a hub side wall 15a provided on the hub 1 side and a shroud side wall 15b provided on the shroud 2 side. As shown in FIG. 2, the diffuser portion 15 is provided so as to surround a discharge position provided on the entire circumference of the impeller 13. The diffuser unit 15 converts kinetic energy (dynamic pressure) applied to the fluid into pressure energy (static pressure) by decelerating the flow velocity of the fluid discharged from the discharge position of the impeller 13.

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 diffuser portion 15 is compressed and flows into a volute portion (vortex chamber) 16 communicating with the diffuser portion 15. The compressed fluid that has flowed into the volute unit 16 is discharged to a discharge pipe (not shown) through a discharge port (not shown).

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 centrifugal compressor 10 will be described.
The centrifugal compressor 10 rotates the impeller 13 around the axis A by a driving device such as a motor or a turbine (not shown). As the impeller 13 rotates, the fluid taken from an intake port (not shown) is introduced into the casing portion 11. The fluid introduced into the casing portion 11 is given a centrifugal force in a direction (radial direction) perpendicular to the axis A through the blade 3 by the rotation of the impeller 13. The fluid to which the centrifugal force is applied is discharged from the impeller 13 and flows into the diffuser portion 15. The fluid that has flowed into the diffuser portion 15 is compressed at a reduced flow rate and is discharged to the volute portion 16. The compressed fluid that has flowed into the volute unit 16 is discharged to a discharge pipe (not shown) through a discharge port (not shown).

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 impeller 13 and the diffuser part 15 will be described.
As shown in FIG. 1, the flow passage width W2 of the diffuser portion 15 at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 is larger than the flow passage width W1 of the impeller 13 at the discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13. narrow. By narrowing in this way, it is possible to sufficiently increase the flow velocity of the fluid at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 to suppress the occurrence of turning stall, and to suppress problems such as shaft vibration due to turning stall.

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 diffuser portion 15, the occurrence of the turning stall is suppressed. On the other hand, when the fluid flow rate increases, loss due to friction between the fluid and the hub side wall 15a and the shroud side wall 15b increases. Therefore, in the first embodiment, a flow path width expanding portion 15c that increases the flow path width of the diffuser portion 15 is provided on the downstream side of the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 in order to suppress loss due to friction.

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 inner wall 1a of the hub 1 and the inner wall 2a of the shroud 2 at the discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13.
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 hub side wall 15a and the shroud side wall 15b at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15.

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 hub side wall 15a and the shroud side wall 15b) is such that the distance from the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 in the fluid flow direction (the direction orthogonal to the axial direction) is L1. The flow path width W2 remains constant until it reaches. And in the position (intermediate position) from the inflow position to the distance L1 to L2, the hub side wall 15a which demarcates the diffuser part 15 is a taper shape where a flow path width expands gradually along the flow direction of a fluid. It has become. Further, at a position (intermediate position) where the distance from the inflow position extends from L1 to L2, the shroud side wall 15b that defines the diffuser portion 15 also has a tapered shape in which the channel width gradually increases along the fluid flow direction. It has become.

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 hub side wall 15a is located at a position from the inflow position where the fluid flows into the diffuser section 15 from L2 to L3, and the diffuser section is more than the hub side wall 15a at the inflow position where the fluid flows into the diffuser section 15. It arrange | positions in the direction which expands 15 flow path widths. Similarly, the shroud side wall 15b is also arranged in a direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is larger than the shroud side wall 15b at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15. And in the position where the distance from an inflow position reaches from L2 to L3, the flow path width of the diffuser part 15 is constant with the flow path width W3.

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 width expanding portion 15c wider than the channel width of the diffuser portion 15 at the inflow position of the diffuser portion 15 is located downstream of the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 in the fluid flow direction. Is provided.
In the flow path width expanding portion 15c, it is desirable that the shape of the hub side wall 15a and the shape of the shroud side wall 15b be symmetric with respect to the central axis of 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 diffuser portion 15 to the flow path width W1 at the discharge position of the impeller 13 is 0.5 or more and less than 0.8. Further, the ratio of the flow path width W3 of the diffuser portion 15 in the flow path width enlarged portion 15c to the flow path width W1 at the discharge position of the impeller 13 is set to 0.8 or more and 1.0 or less. However, as described above, the respective ratios are selected so that the flow path width W3 of the diffuser section 15 in the flow path width expanding section 15c is wider than the flow path width W2 at the inflow position of the diffuser section 15. 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 centrifugal compressor 10 of the first embodiment includes the impeller 13 that discharges the fluid flowing in along the axial direction in a direction inclined in the axial direction (radial direction orthogonal to the axial direction), and the impeller A hub 11 and a shroud 2, and a hub 1 and a shroud, each of which includes a casing portion 11 for housing the wheel 13 and a diffuser portion 15 for circulating the fluid discharged from the impeller 13. 2 has a plurality of blades 3 arranged between the two.

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 centrifugal compressor 10 of 1st Embodiment, the flow-path width | variety W2 of the diffuser part 15 in the inflow position where a fluid flows in into the diffuser part 15 is the impeller 13 in the discharge position where a fluid discharges from the impeller 13. It is narrower than the channel width W1. By doing in this way, generation | occurrence | production of a rotation stall can be suppressed by fully increasing the flow velocity of the fluid in the inflow position where the fluid flows in into the diffuser part 15, and problems, such as a shaft vibration by a rotation stall, can be suppressed.

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 centrifugal compressor 10 of 1st Embodiment, the flow path width W3 wider than the flow path width W2 of the diffuser part 15 in the inflow position of the diffuser part 15 in the downstream from the inflow position of the diffuser part 15. The flow path width enlarged portion 15c is provided. By doing in this way, compared with the case where it is set as the same flow path width W2 from the inflow position of the diffuser part 15 to a downstream side, friction loss etc. resulting from the increase in the flow velocity of the fluid which distribute | circulates the diffuser part 15 etc. Performance degradation can be suppressed.

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 diffuser part 15 is demarcated by the hub side wall 15a provided in the hub 1 side, and the shroud side wall 15b provided in the shroud 2 side. And the hub side wall 15a in the flow path width expansion part 15c is arrange | positioned in the direction which expands the flow path width of the diffuser part 15 rather than the hub side wall 15a in an inflow position. Further, the shroud side wall 15b in the flow path width expanding portion 15c is arranged in a direction in which the flow path width of the diffuser portion 15 is larger than the shroud side wall 15b at the inflow position.

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 width expansion part 15c of the diffuser part 15 is arrange | positioned in the direction which expands the flow-path width of the diffuser part 15, and it is the same from the inflow position of the diffuser part 15 to a downstream side. Compared with the case where the flow path width W2 is set, it is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to an increase in the flow velocity of the fluid.

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 hub side wall 15a is such that the channel width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion 15 and the channel width expanding portion 15c. It is a taper shape, and the shape of the shroud side wall 15 b is a taper shape in which the flow path width gradually increases along the fluid flow direction at the intermediate position of the diffuser portion 15. 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 the diffuser part 15 can be formed.

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 diffuser part 15 in the inflow position with respect to the flow path width W1 of the impeller 13 in a discharge position is 0.5 or more and less than 0.8. By doing so, the flow path width W2 with respect to the flow path width W1 is made sufficiently narrow, and the flow velocity of the fluid at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 is sufficiently increased to suppress the occurrence of turning stall, Problems such as shaft vibration due to turning stall can be suppressed.

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 diffuser portion 15 in the channel width expanding portion 15c to the channel width W1 of the impeller 13 at the discharge position is 0.8 or more and 1.0. It is as follows. By doing in this way, compared with the case where the flow path width W3 with respect to the flow path width W1 is made sufficiently wide, and the flow path width W2 is the same from the inflow position of the diffuser portion 15 to the downstream side, the fluid flow velocity is higher. It is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to speeding up.

〔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 centrifugal compressor 10 of 2nd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the centrifugal compressor 10 of the second embodiment.
In the first embodiment, the walls (hub side wall 15 a and shroud side wall 15 b) on both sides of the flow passage width expanding portion 15 c of the diffuser portion 15 are arranged in the direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is increased. On the other hand, in the second embodiment, one side wall (hub side wall 15a) of the flow passage width expanding portion 15c of the diffuser portion 15 is arranged in the direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is increased.
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 hub side wall 15a that defines the diffuser portion 15. Therefore, the following description will be given. Is omitted.

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 hub side wall 15a in the flow path width expanding portion 15c is arranged in a direction in which the flow path width of the diffuser portion 15 is larger than the hub side wall 15a at the inflow position. Yes. On the other hand, the shroud side wall 15b in the flow path width enlarged portion 15c and the shroud side wall 15b at the inflow position are arranged so that the positions in the axial direction are the same.

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 centrifugal compressor 10 shown in FIG. 3 discharges the fluid flowing into the impeller 13 in a direction orthogonal to the axial direction, but is inclined to the hub side wall 15a from the direction orthogonal to the axial direction. A modification of discharging in the direction is also applicable. In this case, the fluid that has flowed into the diffuser portion 15 includes a velocity component in a direction that hits the hub side wall 15a perpendicularly. Therefore, since loss due to friction is more likely to occur in the hub side wall 15a than in the shroud side wall 15b, it is desirable to suppress the friction loss generated in the hub side wall 15a.

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 hub side wall 15a is disposed in the direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is increased, so that the discharge direction of the fluid discharged from the impeller 13 is greater than the direction perpendicular to the axial direction. When facing (inclined) toward the side wall 15a, it is possible to form a flow path in which the fluid flows in a stable state and the friction loss generated at the hub side wall 15a is suppressed.

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 hub side wall 15a rather than a direction orthogonal to the axial direction of the impeller 13 as in the modification of the second embodiment may be referred to as a mixed flow compressor. . In the second embodiment, the fluid flowing in the axial direction is converted into a fluid containing a velocity component in the direction orthogonal to the axis A (centrifugal direction), and is called a centrifugal compressor instead of a mixed flow compressor. Shall.

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 centrifugal compressor 10 of the second embodiment, the flow path width W2 of the diffuser portion 15 at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 is the discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13. Is narrower than the flow path width W1 of the impeller 13. By doing in this way, generation | occurrence | production of a rotation stall can be suppressed by fully increasing the flow velocity of the fluid in the inflow position where the fluid flows in into the diffuser part 15, and problems, such as a shaft vibration by a rotation stall, can be suppressed.

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 hub side wall 15a in the flow path width expansion part 15c is arrange | positioned in the direction which expands the flow path width of the diffuser part 15 rather than the hub side wall 15a in an inflow position. By doing in this way, the hub side wall 15a in the flow-path width expansion part 15c of the diffuser part 15 is arrange | positioned in the direction which expands the flow-path width of the diffuser part 15, and is the same from the inflow position of the diffuser part 15 to a downstream side. Compared with the case where the flow path width W2 is set, it is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to an increase in the flow velocity of the fluid.

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 hub side wall 15a is such that the channel width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion 15 and the channel width expanding portion 15c. Tapered shape. 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 the diffuser part 15 can be formed.

〔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 centrifugal compressor 10 of 3rd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the centrifugal compressor 10 of the third embodiment.
In the first embodiment, the walls (hub side wall 15 a and shroud side wall 15 b) on both sides of the flow passage width expanding portion 15 c of the diffuser portion 15 are arranged in the direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is increased. On the other hand, in the third embodiment, one side wall (the shroud side wall 15b) of the flow passage width expanding portion 15c of the diffuser portion 15 is arranged in the direction in which the flow passage width of the diffuser portion 15 is increased.
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 shroud side wall 15b that defines the diffuser portion 15. Therefore, the following description will be given. Is omitted.

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 shroud side wall 15b in the flow-path width expansion part 15c is arrange | positioned in the direction which expands the flow-path width of the diffuser part 15 rather than the shroud side wall 15b in an inflow position. Yes. On the other hand, the hub side wall 15a in the flow path width enlarged portion 15c and the hub side wall 15a at the inflow position are arranged so that the positions in the axial direction are the same.

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 centrifugal compressor 10 of the third embodiment, the flow path width W2 of the diffuser portion 15 at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 is the discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13. Is narrower than the flow path width W1 of the impeller 13. By doing in this way, generation | occurrence | production of a rotation stall can be suppressed by fully increasing the flow velocity of the fluid in the inflow position where the fluid flows in into the diffuser part 15, and problems, such as a shaft vibration by a rotation stall, can be suppressed.

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 shroud side wall 15b in the flow-path width expansion part 15c is arrange | positioned in the direction which expands the flow-path width of the diffuser part 15 rather than the shroud side wall 15b in an inflow position. By doing in this way, the hub side wall 15a in the flow-path width expansion part 15c of the diffuser part 15 is arrange | positioned in the direction which expands the flow-path width of the diffuser part 15, and is the same from the inflow position of the diffuser part 15 to a downstream side. Compared with the case where the flow path width W2 is set, it is possible to suppress performance degradation such as friction loss due to an increase in the flow velocity of the fluid.

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 shroud side wall 15b is a tapered shape in which the flow path width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position of the diffuser portion 15. 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 the diffuser part 15 can be formed.

〔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 centrifugal compressor 10 of 4th Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the centrifugal compressor 10 of the fourth embodiment.
In the first embodiment, between the flow path width W2 provided at the inflow position of the diffuser portion 15 and the flow path width enlarged portion 15c of the flow path width W3 provided downstream of the diffuser portion 15 (intermediate position). Both the hub side wall 15a and the shroud side wall 15b are tapered so that the flow path width gradually increases along the fluid flow direction.
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 hub side wall 15a and the shroud side wall 15b) is the distance in the fluid flow direction (the direction perpendicular to the axial direction) from the inflow position where the fluid flows into the diffuser part 15. The flow path width W2 remains constant until reaching L4. And in the position where the distance from an inflow position reaches from L4 to L3, the flow path width of the diffuser part 15 is constant with the flow path width W3.

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 diffuser unit 15 provided with only one stage is shown, but a plurality of stages may be provided instead of only one stage. For example, instead of the taper-shaped portion (intermediate position of the diffuser portion 15) shown in FIG. 1 of the first embodiment, a multi-stage shape having two, three, or more stages is formed, and the flow path width gradually increases. You may make it expand to.

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 hub side wall 15a and the shroud side wall 15b, but the step shape is provided on either the hub side wall 15a or the shroud side wall 15b. The other one may not be provided with a step shape. For example, in the case where the hub side wall 15a is not provided with a step shape, the hub side wall 15a in the flow passage width expanding portion 15c and the hub side wall 15a at the inflow position are arranged so that the positions in the axial direction are the same. Further, for example, when the shroud side wall 15b is not provided with a step shape, the shroud side wall 15b in the flow path width expanding portion 15c and the shroud side wall 15b at the inflow position are arranged so that the positions in the axial direction are the same.

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 centrifugal compressor 10 of the fourth embodiment, the flow path width W2 of the diffuser portion 15 at the inflow position where the fluid flows into the diffuser portion 15 is the discharge position where the fluid is discharged from the impeller 13. Is narrower than the flow path width W1 of the impeller 13. By doing in this way, generation | occurrence | production of a rotation stall can be suppressed by fully increasing the flow velocity of the fluid in the inflow position where the fluid flows in into the diffuser part 15, and problems, such as a shaft vibration by a rotation stall, can be suppressed.

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 centrifugal compressor 10 of 4th Embodiment, the flow path width W3 wider than the flow path width W2 of the diffuser part 15 in the inflow position of the diffuser part 15 in the downstream from the inflow position of the diffuser part 15. The flow path width enlarged portion 15c is provided. By doing in this way, compared with the case where it is set as the same flow path width W2 from the inflow position of the diffuser part 15 to a downstream side, friction loss etc. resulting from the increase in the flow velocity of the fluid which distribute | circulates the diffuser part 15 etc. Performance degradation can be suppressed.

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 hub side wall 15a is such that the flow path width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion 15 and the flow path width expanding portion 15c. The shape of the shroud side wall 15b is a step shape in which the flow path width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position of the diffuser portion 15. By doing in this way, the flow path which connects an inflow position and a downstream can be formed in the intermediate position of the diffuser part 15 by a comparatively easy processing process.

〔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 centrifugal compressor 10 of 5th Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the centrifugal compressor 10 of the fifth embodiment.
In the first to fourth embodiments, the single-stage centrifugal compressor in which the volute unit 16 is provided downstream of the diffuser unit 15 has been described. However, the centrifugal compressor 10 of the fifth embodiment is the first-stage centrifugal compressor. It is a multistage centrifugal compressor of the form which flows the fluid compressed by the impeller 13 and the diffuser part 15 into the next stage impeller 13 and the diffuser part 15.
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 return bend 17 and a return vane 18 are provided instead of the volute unit 16. Therefore, the description below is omitted.

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 width expanding portion 15c of the diffuser section 15 flows into the volute section 16 provided downstream of the flow path width expanding portion 15c. On the other hand, in the fifth embodiment, the compressed fluid that has flowed into the flow path width expanding portion 15c of the diffuser section 15 flows into the return bend 17 provided downstream of the flow path width expanding portion 15c. The compressed fluid flowing into the return bend 17 is guided to the next stage (second stage) impeller 13 via the return vane 18.

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 centrifugal compressor 10 of the fifth embodiment, the fluid guided to the second-stage impeller 13 is discharged to the second-stage diffuser unit 15. The fluid further compressed by the second-stage diffuser unit 15 is guided to a volute unit 16 similar to that shown in FIG. 1 of the first embodiment.

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 centrifugal compressor 10 of the fifth embodiment, the fluid guided to the second-stage impeller 13 is discharged to the second-stage diffuser unit 15. The fluid further compressed by the second-stage diffuser section 15 flows into the second-stage return bend 17. The compressed fluid that has flowed into the second-stage return bend 17 is guided to the next-stage (third-stage) impeller 13 via the return vane 18. The fluid guided to the third stage impeller 13 is discharged to the third stage diffuser section 15. The fluid further compressed by the third-stage diffuser unit 15 is guided to the volute unit 16 similar to that shown in FIG. 1 of the first embodiment.

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 centrifugal compressor 10 is a two-stage or three-stage centrifugal compressor 10, the compressibility of the fluid can be further increased. Moreover, the same effect as 1st Embodiment can be show | played by the shape of the impeller 13 and the diffuser part 15 of each step | level.
In addition, as the shape of the diffuser portion 15 in each stage, not only the shape shown in the first embodiment but also any shape shown in the second to fourth embodiments can be adopted. .
Further, in the fifth embodiment, the two-stage and three-stage centrifugal compressors 10 have been described. However, a modification example in which four or more stages of the centrifugal compressors 10 are used may be employed.

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 SYMBOLS 1 Hub 2 Shroud 3 Blade 10 Centrifugal compressor 11 Casing part 13 Impeller 15 Diffuser part 15a Hub side wall 15b Shroud side wall 15c Channel width expansion part 16 Volute part A Axis line W1 Channel width W2 at the discharge position of the impeller Channel width W3 at the inflow position Channel width at the channel width expansion part of the diffuser

Claims (14)

軸線周りに回転可能であり、該軸線に沿った軸線方向に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 part for circulating the fluid discharged from the impeller, and
The impeller has a hub and a shroud arranged along the axial direction, and a plurality of blades disposed between the hub and the shroud;
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,
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請求項1に記載の遠心圧縮機。
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 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請求項1に記載の遠心圧縮機。
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;
2. The centrifugal compression according to claim 1, wherein the hub 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 expanded as compared with the hub side wall at the inflow position. Machine.
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 diffuser portion is defined by a hub side wall provided on the hub side and a shroud side wall provided on the shroud side;
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ることを特徴とする請求項3に記載の遠心圧縮機。   The shape of the hub side wall is a tapered shape in which the channel width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the channel width expanding portion. The centrifugal compressor according to claim 3. 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ることを特徴とする請求項4に記載の遠心圧縮機。   The shape of the shroud side wall is a tapered shape in which the flow passage width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the flow passage width enlargement portion. The centrifugal compressor according to claim 4. 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. .
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ることを特徴とする請求項3に記載の遠心圧縮機。   The shape of the hub side wall is a step shape in which the channel width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the channel width expanding portion. The centrifugal compressor according to claim 3, wherein 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ることを特徴とする請求項4に記載の遠心圧縮機。   The shape of the shroud side wall is a step shape in which the channel width gradually increases along the fluid flow direction at an intermediate position between the inflow position of the diffuser portion and the channel width expanding portion. The centrifugal compressor according to claim 4, characterized in that: 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請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   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. Item 11. The centrifugal compressor according to any one of Items 10. 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請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The ratio of the flow path width of the diffuser part in the flow path width enlarged part to the flow path width of the impeller at the discharge position is 0.8 or more and 1.0 or less. The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 11. 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該軸線方向に直交した方向に吐出することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 12, wherein the impeller discharges the fluid flowing in along the axial direction in a direction orthogonal to the axial direction. 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請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The flow rate coefficient is 0.01 or more and 0.05 or less, The centrifugal compressor given in any 1 paragraph of Claims 1-13 characterized by things.
JP2012076293A 2012-03-29 2012-03-29 Centrifugal compressor Expired - Fee Related JP5905315B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012076293A JP5905315B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Centrifugal compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012076293A JP5905315B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Centrifugal compressor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013204550A true JP2013204550A (en) 2013-10-07
JP2013204550A5 JP2013204550A5 (en) 2015-04-09
JP5905315B2 JP5905315B2 (en) 2016-04-20

Family

ID=49523901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012076293A Expired - Fee Related JP5905315B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Centrifugal compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5905315B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015019901A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 株式会社Ihi Centrifugal compressor and supercharger
CN104819166A (en) * 2015-05-11 2015-08-05 山东赛马力发电设备有限公司 Device and method for reducing oil leakage of supercharger compressor
WO2016042817A1 (en) * 2014-09-18 2016-03-24 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor
WO2017109949A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor and turbocharger
WO2017140852A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Abb Turbo Systems Ag Diffuser of a radial-flow compressor
JPWO2020240608A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03
JP7300476B2 (en) 2014-06-24 2023-06-29 コンセプツ エヌアールイーシー,エルエルシー Flow control structure for turbomachinery and its design method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50138410A (en) * 1974-04-23 1975-11-05
GB1574942A (en) * 1977-04-20 1980-09-10 Komatsu Mfg Co Ltd Centrifugal compressor combines with a turbine
JPS5694898U (en) * 1979-12-21 1981-07-28
JPH078597U (en) * 1993-07-06 1995-02-07 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor
JPH07259796A (en) * 1994-03-18 1995-10-09 Hitachi Ltd Centrifugal compressor
JP2008138626A (en) * 2006-12-04 2008-06-19 Ihi Corp Structure of diffuser in centrifugal compressor
WO2009046504A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Improved turbo-compressor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50138410A (en) * 1974-04-23 1975-11-05
GB1574942A (en) * 1977-04-20 1980-09-10 Komatsu Mfg Co Ltd Centrifugal compressor combines with a turbine
JPS5694898U (en) * 1979-12-21 1981-07-28
JPH078597U (en) * 1993-07-06 1995-02-07 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor
JPH07259796A (en) * 1994-03-18 1995-10-09 Hitachi Ltd Centrifugal compressor
JP2008138626A (en) * 2006-12-04 2008-06-19 Ihi Corp Structure of diffuser in centrifugal compressor
WO2009046504A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Improved turbo-compressor

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10066638B2 (en) 2013-08-06 2018-09-04 Ihi Corporation Centrifugal compressor and turbocharger
WO2015019901A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 株式会社Ihi Centrifugal compressor and supercharger
JP7300476B2 (en) 2014-06-24 2023-06-29 コンセプツ エヌアールイーシー,エルエルシー Flow control structure for turbomachinery and its design method
US20170261001A1 (en) * 2014-09-18 2017-09-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Centrifugal compressor
WO2016042817A1 (en) * 2014-09-18 2016-03-24 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor
JP2016061240A (en) * 2014-09-18 2016-04-25 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor
CN104819166A (en) * 2015-05-11 2015-08-05 山东赛马力发电设备有限公司 Device and method for reducing oil leakage of supercharger compressor
JPWO2017109949A1 (en) * 2015-12-25 2018-06-28 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor and turbocharger
WO2017109949A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor and turbocharger
DE102016102924A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Abb Turbo Systems Ag Diffuser of a centrifugal compressor
WO2017140852A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 Abb Turbo Systems Ag Diffuser of a radial-flow compressor
CN109072939A (en) * 2016-02-19 2018-12-21 Abb涡轮系统有限公司 The diffuser of radial flow compressor
JPWO2020240608A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03
CN113767213A (en) * 2019-05-24 2021-12-07 三菱重工发动机和增压器株式会社 Centrifugal compressor and turbocharger
US20220196031A1 (en) * 2019-05-24 2022-06-23 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Centrifugal compressor and turbocharger
CN113767213B (en) * 2019-05-24 2023-12-05 三菱重工发动机和增压器株式会社 Centrifugal compressor and turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
JP5905315B2 (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014203379A1 (en) Centrifugal compressor
JP5905315B2 (en) Centrifugal compressor
JP5233436B2 (en) Centrifugal compressor with vaneless diffuser and vaneless diffuser
KR101743376B1 (en) Centrifugal compressor
JPH0278788A (en) Multistage centrifugal compressor
JP6242775B2 (en) Centrifugal compressor
JP2008151022A (en) Cascade of axial flow compressor
EP2154380B1 (en) Seal device for rotary fluid machine and rotary fluid machine
JP5104624B2 (en) Multistage centrifugal compressor
JP2011122516A (en) Centrifugal compressor
US10138898B2 (en) Centrifugal compressor and turbocharger
JP2009068372A (en) Centrifugal compressor
JP2007247622A (en) Centrifugal turbo machine
WO2018155546A1 (en) Centrifugal compressor
WO2015041174A1 (en) Rotating machine
JP2018135815A (en) Centrifugal rotary machine
JP2021011828A (en) Multistage centrifugal compressor
JP4146371B2 (en) Centrifugal compressor
JP3720217B2 (en) Centrifugal compressor
JP6265000B2 (en) Centrifugal compressor
WO2018101021A1 (en) Diffuser, discharge flow path, and centrifugal turbo machine
JP2015040505A (en) Centrifugal compressor and supercharger
WO2022270274A1 (en) Multi-stage centrifugal fluid machine
JP5875429B2 (en) Multistage centrifugal blower
WO2017170285A1 (en) Centrifugal impeller, and centrifugal fluid machine provided with same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160115

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: 20160216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5905315

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees