(57)【要約】  本発明は、ロータと、ハウジングと、ロータに回転固定された形で配置されているラジアル圧縮機インペラとを備えるラジアル圧縮機に関する。ラジアル圧縮機インペラは、ホイールディスクを備え、ホイールディスクには、前縁および後縁を含むロータ翼が周方向に配置されている。ラジアル圧縮機は、ラジアル圧縮機インペラのロータ翼の前縁の前方の領域にインペラハブを備え、前記ハブは、ロータの端部および/またはホイールディスク上に同心状に回転固定された形で配置されている。本発明は、前縁および後縁を含むロータ翼が、インペラハブにおいて周方向に配置されていることを特徴とする。
2019515186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ(10)と、ハウジングと、前記ロータ(10)に回転固定された形で配置されているラジアル圧縮機インペラとを備え、前記ラジアル圧縮機インペラ(11)が、ホイールディスク(12)を備え、前記ホイールディスク(12)には、動翼(13)が周方向に配置され、前記動翼(13)が、前縁(14)および後縁(15)を含む、ラジアル圧縮機であって、
前記ラジアル圧縮機インペラ(11)の前記動翼(13)の前記前縁(14)の前方の領域では、前記ロータ(10)の縁部においておよび/または前記ホイールディスク(12)上に、同軸で同心状に回転固定された形で配置されるインペラハブ(16)を備える、
ラジアル圧縮機において、
前記インペラハブ(16)には、動翼(17)が周方向に配置され、前記動翼(17)が、前縁(18)および後縁(19)を含む、
ことを特徴とする、ラジアル圧縮機。
【請求項２】
前記ホイールディスク(12)の前記動翼(13)と前記インペラハブ(16)の前記動翼(17)の周方向側の分布が、同じであり、したがって、略連続した翼形状が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のラジアル圧縮機。
【請求項３】
前記ホイールディスク(12)の前記動翼(13)と前記インペラハブ(16)の前記動翼(17)の周方向側の分布が、別個であり、したがって、翼形状が連続して形成されていないことを特徴とする、請求項1または2に記載のラジアル圧縮機。
【請求項４】
前記インペラハブ(16)の前記動翼(17)の数が、前記ホイールディスク(12)の前記動翼(13)の数とは別個であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のラジアル圧縮機。
【請求項５】
前記インペラハブ(16)および/または前記ホイールディスク(12)の前記動翼(13、17)間に、案内翼が配置されることを特徴とする、請求項3または4に記載のラジアル圧縮機。
【請求項６】
前記ホイールディスク(12)が、開放型であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のラジアル圧縮機。
【請求項７】
前記ホイールディスク(12)が、シュラウド(21)によって密閉されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のラジアル圧縮機。
【請求項８】
前記インペラハブ(16)が、開放型であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のラジアル圧縮機。
【請求項９】
前記インペラハブ(16)が、シュラウド(20)によって密閉されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のラジアル圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアル圧縮機インペラと、周方向に均一に分布して配置され、前縁ならびに後縁を有する動翼を備えるホイールディスクとを具備するラジアル圧縮機に関し、ラジアル圧縮機インペラは、ロータに装着され、このロータには、ラジアル圧縮機インペラに隣接してインペラハブが装着されている。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル圧縮機は、遠心加速度を利用して力学的エネルギーを圧力エネルギーに変換し、実質的には、駆動ロータと、ディフューザと、ハウジングとに装着されているインペラから構成されている。インペラは、複数の動翼を備え、動作の目的に応じて、インペラの機械的具現化は、密閉型インペラまたは開放型インペラの形で行われる。密閉型インペラの場合には、動翼にシュラウドが設けられ、開放型インペラの場合には、翼は、外側縁がむき出しになっている。
【０００３】
搬送気体は、圧縮機のほぼ中心に軸方向に吸い込まれ、遠心力によって圧縮され、外側に向かって加速され、運動エネルギーは大部分が、外周側に配置されたディフューザにおいて追加の圧力に変換され、搬送気体は、さらに圧縮される。
【０００４】
ラジアル圧縮機におけるエネルギー変換は、対応する流動損失、摩擦損失、ギャップ損失を伴い、それゆえ、効率性の向上には、ラジアル圧縮機インペラ単独の最適化だけでなく、隣接する構成要素を考慮することが重要である。
【０００５】
特許文献1には、斜板式圧縮機(diagonal compressor)について記載され、示されており、この斜板式圧縮機は、動翼を備えたインペラと、それに続いてロータの端部に可動ハブとを備える。
【０００６】
インペラハブは、ラジアル圧縮機の入口領域に置かれ、インペラハブの大きさに応じて、圧縮されることになる媒体の最大入口面積、したがって、前縁からの吸込体積流量が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第69106179号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前縁からの圧縮の開始にあたり、入口面積の拡大を可能にするラジアル圧縮機インペラを提示するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この目的は、ハウジング内に回転自在に取り付けられているロータを備えるラジアル圧縮機によって解決され、このロータには、ラジアル圧縮機インペラが、回転固定された形で配置されている。ラジアル圧縮機インペラは、ホイールディスクを備え、このホイールディスクには、動翼が周方向に配置され、動翼が、前縁および後縁を有する。
【００１０】
前縁の前方の領域では、ラジアル圧縮機インペラは、ロータの端部において同軸同心状に回転固定された形で配置されるインペラハブを備える。
【００１１】
インペラハブには、動翼が周方向に革新的に配置され、したがって、ここで、インペラハブは、翼付き流路の一部を構成し、ラジアル圧縮機インペラの吸込口における最大入口面積は増加し、このため、吸込体積流量がより高くなるので有利である。
【００１２】
ホイールディスクの動翼とインペラハブの動翼との分布は、同じでよく、したがって、連続した翼形状を形成することができ、別法として、動翼の分布が対応していない不連続の翼形状もまた可能である。
【００１３】
また、ホイールディスクの動翼とインペラハブの動翼の数が異なっていることも考えられる。
【００１４】
加えて、インペラハブおよび/またはホイールディスクの動翼間に、案内翼が配置されることも考えられる。
【００１５】
原理上、インペラは、開放型でも、または密閉型でもよく、同様に、周方向に向かって密閉されている、または部分的に密閉されているインペラハブも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】開放型インペラハブを備えた本発明によるラジアル圧縮機における、特に、ホイールディスクおよびインペラハブの領域における構成から抜き取った横断面図である。
【図２】密閉型ホイールディスクまたは密閉型インペラハブを備えた本発明によるラジアル圧縮機における、特に、ホイールディスクおよびインペラハブの領域における構成から抜き取った横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図2においては、本発明によるラジアル圧縮機が、抜き取った形態の横断面図で示されている。
【００１８】
好ましい実施形態においては、ラジアル圧縮機は、ロータ10と、図示されていないハウジングと、ロータ10に回転固定された形で配置されているラジアル圧縮機インペラ11とを備える。
【００１９】
ラジアル圧縮機インペラ11は、ホイールディスク12を備え、このホイールディスク12には、動翼13が周方向に配置され、動翼13が、前縁14および後縁15を含む。
【００２０】
ラジアル圧縮機インペラ11の動翼13の前縁14の前方の領域では、ラジアル圧縮機は、ロータ10の端部においておよび/またはホイールディスク12上に、同軸で回転固定された形で配置されるインペラハブ16を備える。
【００２１】
インペラハブ16には、動翼17が周方向に配置され、この動翼17は、前縁18および後縁19を含む。
【００２２】
代替の実施形態バージョンにおいては、本発明によるラジアル圧縮機のホイールディスク12の動翼13とインペラハブ16の動翼17との周方向側の分布は、同じでよく、したがって、実質的に連続した翼形状が形成される。
【００２３】
さらなる代替形態においては、本発明によるラジアル圧縮機のホイールディスク12の動翼13とインペラハブ16の動翼17との周方向側の分布は、別個でよく、したがって、不連続の翼形状が形成される。
【００２４】
また任意選択で、インペラハブ16の動翼17の数は、ホイールディスク12の動翼13の数とは別個であることも考えられる。
【００２５】
本発明によるラジアル圧縮機のさらなる実施形態では、インペラハブ16および/またはホイールディスク12の動翼13、17間に、図示されていない案内翼が配置されることが得られる。
【００２６】
さらなる代替形態が、ホイールディスク12の構成に関してさらに実現され、一方では、開放型で構成されてもよく、または他方では、動翼13には、シュラウド21が設けられてもよい(図2)。
【００２７】
同様に、インペラハブ16は、一方では、開放型で設計されてもよく、または他方では、動翼17には、シュラウド20が設けられてもよい(図2)。
【符号の説明】
【００２８】
10  ロータ
11  ラジアル圧縮機インペラ
12  ホイールディスク
13  ホイールディスクの動翼
14  ホイールディスクの動翼の前縁
15  ホイールディスクの動翼の後縁
16  インペラハブ
17  インペラハブの動翼
18  インペラハブの動翼の前縁
19  インペラハブの動翼の後縁
20  シュラウドインペラハブ
21  シュラウドラジアル圧縮機インペラ
【図１】
2019515186.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
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