(57)【要約】【課題】ディフューザベーンの形状変更により大きな圧力回復が得られ、性能向上が図れるベーンドディフューザを提供する。【解決手段】遠心インペラ２の下流に配置され一対のディフューザプレート３ａ，３ｂと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーン４とにより構成されるベーンドディフューザ５において、前記ディフューザベーン４におけるガス流れの転向角Δαが大きくなるように、同ディフューザベーン４をその平均反り線イが負圧面４ｂ側に凸になるような形状にした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザにおいて、前記ディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたことを特徴とするベーンドディフューザ。
【請求項２】
遠心インペラと、該インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザと、を備える遠心圧縮機において、前記ベーンドディフューザのディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたことを特徴とする遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベーンドディフューザ及び該ディフューザを備えた遠心圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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ベーンドディフューザ（ベーン付きディフューザ）を使用することが多く、例えば特許文献１や特許文献２等に開示されている。このようなベーンドディフューザを備える遠心圧縮機では、図４に示すように、遠心インペラ１００　の出口から吐出された流体がベーンドディフューザ１０１　のディフューザベーン１０２　により流れが導かれ、接線方向から計った流れ角が大きくなって半径方向に転向されるので（図中矢印参照）、流れが効率よく減速されてベーン無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。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭６３−４５５９９号公報
【特許文献２】
特開平６−３０７３９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のベーンドディフューザ１０１　にあっては、図５にも示すように、ディフューザベーン１０２　がその平均反り線（キャンバー線）イが圧力面１０２ａ側に凸になるような形状であるため、ある程度までは圧力（静圧）回復を得られるが、特に高負荷の作動域で更に大きな圧力回復を得られないという不具合があった。
【０００５】
因みに、図５に基づくディフューザベーンによる圧力回復は下記式で定義される。
2004124715.tif 000003
Ｃ１２　＝Ｃｍ１２＋Ｃｕ１２＝Ｃｍ１２＋Ｃｍ１２・ｔａｎ　α１２＝Ｃｍ１２（１＋ｔａｎ　α１２）
Ｃ２２　＝Ｃｍ２２（１＋ｔａｎ　α２２）
但し、Ｐｔ：全圧
Ｐｓ：静圧
γ：流体の比重量（ｋｇ／ｍ３　）
ｇ：重力の加速度（ｍ／ｓ２）
Ｃｍ：子午面速度
Ｃｕ：周方向速度
α１　：流入角
α２　：流出角
Ｃ１：流入速度
Ｃ２：流出速度
添字１　：ディフューザベーン入口
添字２　：ディフューザベーン出口
【０００６】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、ディフューザベーンの形状変更により大きな圧力回復が得られ、性能向上が図れるベーンドディフューザ及び該ディフューザを備えた遠心圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係るベーンドディフューザは、遠心インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザにおいて、前記ディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る遠心圧縮機は、遠心インペラと、該インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザと、を備える遠心圧縮機において、前記ベーンドディフューザのディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るベーンドディフューザ及び該ディフューザを備えた遠心圧縮機を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
［実施例］
図１は本発明の一実施例を示す遠心圧縮機の概略正面図、図２は同じく縦断面図、図３は同じくディフューザベーンの説明図である。
【００１１】
図１及び図２において、図２の遠心圧縮機の回転軸１に固定された遠心インペラ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プレート３ａ，３ｂとそれらの間に図１のように円形翼列状に設置したディフューザベーン４とからなるベーンドディフューザ５が設けられる。
【００１２】
そして、前記ディフューザベーン４は、図３にも示すように、円弧面からなる圧力面４ａと負圧面４ｂとを有すると共に、同ディフューザベーン４におけるガス流れの転向角Δα（＝α１　−α２　）が大きくなるように、同ディフューザベーン４をその平均反り線（キャンバ線）イが負圧面４ｂ側に凸になるような形状に形成されている。
【００１３】
この際、
▲１▼ディフューザベーン４の圧力面４ａ、負圧面４ｂともに１円弧とする。
▲２▼ディフューザベーン４の圧力面４ａ、負圧面４ｂともに２重円弧とする。
▲３▼ディフューザベーン４の圧力面４ａ、負圧面４ｂともに多重円弧とする。
▲４▼ディフューザベーン４の圧力面４ａを１円弧、負圧面４ｂを２重円弧とする。
▲５▼ディフューザベーン４の圧力面４ａを１円弧、負圧面４ｂを多重円弧とする。
▲６▼ディフューザベーン４の圧力面４ａを２重円弧、負圧面４ｂを多重円弧とする。
かは、適宜選択される。
【００１４】
また、図２のベーンドディフューザ５の下流にはスクロールケーシング６が設けられ、遠心インペラ２の上流には吸込管７が設けられる。
【００１５】
このように構成されるため、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管７を通り、図１の矢印方向に回転する遠心インペラ２に吸い込まれて昇圧されたのち、遠心インペラ２の出口から吐出され、ベーンドディフューザ５に流入して同ベーンドディフューザ５内で減速されたのち、図２のスクロールケーシング６に流入する。
【００１６】
そして、本実施例では、前述したように、ディフューザベーン４におけるガス流れの転向角Δα（＝α１　−α２　）が大きくなるように、同ディフューザベーン４をその平均反り線（キャンバ線）イが負圧面４ｂ側に凸になるような形状（図３参照）に形成したので、従来のディフューザベーンより流出角α２　を小さくできる。
【００１７】
これにより、前述したディフューザベーンによる圧力回復の定義式に基づき、流出速度Ｃ２が小さくでき、この結果、ディフューザベーン４の圧力回復が大きくでき、ディフューザ性能の向上が図れる。また、このようなベーンドディフューザ５を備えた遠心圧縮機は、高効率となる。
【００１８】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、遠心インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザにおいて、前記ディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたので、圧力回復を大きくとれ、ディフューザ性能の向上が図れる。
【００２０】
また、請求項２に係る発明は、遠心インペラと、該インペラの下流に配置され一対のディフューザプレートと該プレート間に円形翼列状に設置したディフューザベーンとにより構成されるベーンドディフューザと、を備える遠心圧縮機において、前記ベーンドディフューザのディフューザベーンにおけるガス流れの転向角が大きくなるように、同ディフューザベーンをその平均反り線が負圧面側に凸になるような形状にしたので、ディフューザ性能の向上により、高効率な遠心圧縮機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す遠心圧縮機の概略正面図である。
【図２】同じく縦断面図である。
【図３】同じくディフューザベーンの説明図である。
【図４】従来の遠心圧縮機の概略正面図である。
【図５】同じくディフューザベーンの説明図である。
【符号の説明】
１　回転軸
２　遠心インペラ
３ａ，３ｂ　ディフューザプレート
４　ディフューザベーン
４ａ　圧力面
４ｂ　負圧面
５　ベーンドディフューザ
６　スクロールケーシング
７　吸込管
イ　平均反り線（キャンバ線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004124715.tif 000007
【図５】
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