JPH08159094A - 多段式遠心圧縮機 - Google Patents
多段式遠心圧縮機Info
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- JPH08159094A JPH08159094A JP30109994A JP30109994A JPH08159094A JP H08159094 A JPH08159094 A JP H08159094A JP 30109994 A JP30109994 A JP 30109994A JP 30109994 A JP30109994 A JP 30109994A JP H08159094 A JPH08159094 A JP H08159094A
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- Japan
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- centrifugal compressor
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- diffuser
- stage centrifugal
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- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 全体としての効率を向上させ、且つ広い使用
範囲を得ることができる多段式遠心圧縮機を提供する。 【構成】 遠心圧縮機１，２を複数直列に接続し、後段
側の遠心圧縮機２のディフューザ１５ｂのベーン２１の
ソリディティを、前段側の遠心圧縮機１のディフューザ
１５ａのベーン２１のソリディティより小さくしたこと
を特徴とする。
範囲を得ることができる多段式遠心圧縮機を提供する。 【構成】 遠心圧縮機１，２を複数直列に接続し、後段
側の遠心圧縮機２のディフューザ１５ｂのベーン２１の
ソリディティを、前段側の遠心圧縮機１のディフューザ
１５ａのベーン２１のソリディティより小さくしたこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多段式遠心圧縮機に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図１に、第１段遠心圧縮機１と第２段遠
心圧縮機２とを直列に接続した二段式遠心圧縮機３の概
要を示す。図示するように、第１段遠心圧縮機１のイン
ペラ４と第２段遠心圧縮機２のインペラ５とが、回転軸
６を介して背中合わせに接続されている。回転軸６には
小径歯車７が設けられている。小径歯車７はアイドル歯
車８に噛合されている。アイドル歯車８はモータ９の駆
動軸１０に設けられた大径歯車１１に噛合されている。
この構成によれば、モータ９が駆動すると、各インペラ
４，５が同期して高速回転することになる。
心圧縮機２とを直列に接続した二段式遠心圧縮機３の概
要を示す。図示するように、第１段遠心圧縮機１のイン
ペラ４と第２段遠心圧縮機２のインペラ５とが、回転軸
６を介して背中合わせに接続されている。回転軸６には
小径歯車７が設けられている。小径歯車７はアイドル歯
車８に噛合されている。アイドル歯車８はモータ９の駆
動軸１０に設けられた大径歯車１１に噛合されている。
この構成によれば、モータ９が駆動すると、各インペラ
４，５が同期して高速回転することになる。
【０００３】各インペラ４，５は、それぞれハウジング
１２ａ，１２ｂ内に収容されている。ハウジング１２
は、吸気管１３とインペラケース１４とディフューザ１
５と渦巻室１６とから構成されている。第１段遠心圧縮
機１の渦巻室１６ａは、連絡管１７を介して第２段遠心
圧縮機２の吸気管１３ｂに接続されている。連絡管１７
には、インタークーラ１８が介設されている。第２段遠
心圧縮機２の渦巻室１６ｂには、吐出管１９が接続され
ている。吐出管１９には、アフタークーラ２０が介設さ
れている。この構成によれば、空気は、第１段遠心圧縮
機１の吸気管１３ａに吸い込まれ、インペラ４により径
方向外方に加速され、ディフューザ１５ａにより減速さ
れ速度が圧力に変換されて渦巻室１６ａに導かれる。渦
巻室１６ａ内の空気は、インタークーラ１８により冷却
された後、第２段遠心圧縮機２の吸気管１３ｂに吸い込
まれ、同様にインペラ５→ディフューザ１５ｂ→渦巻室
１６ｂ→アフタークーラ２０へと流れ、吐出管１９から
吐出される。
１２ａ，１２ｂ内に収容されている。ハウジング１２
は、吸気管１３とインペラケース１４とディフューザ１
５と渦巻室１６とから構成されている。第１段遠心圧縮
機１の渦巻室１６ａは、連絡管１７を介して第２段遠心
圧縮機２の吸気管１３ｂに接続されている。連絡管１７
には、インタークーラ１８が介設されている。第２段遠
心圧縮機２の渦巻室１６ｂには、吐出管１９が接続され
ている。吐出管１９には、アフタークーラ２０が介設さ
れている。この構成によれば、空気は、第１段遠心圧縮
機１の吸気管１３ａに吸い込まれ、インペラ４により径
方向外方に加速され、ディフューザ１５ａにより減速さ
れ速度が圧力に変換されて渦巻室１６ａに導かれる。渦
巻室１６ａ内の空気は、インタークーラ１８により冷却
された後、第２段遠心圧縮機２の吸気管１３ｂに吸い込
まれ、同様にインペラ５→ディフューザ１５ｂ→渦巻室
１６ｂ→アフタークーラ２０へと流れ、吐出管１９から
吐出される。
【０００４】上記ディフューザ１５ａ，１５ｂは、図３
に示すように、インペラ４，５の回転方向に沿って斜め
に放射状に配置された複数のベーン２１を備えている。
ベーン２１は、ある設計点回りの流量に合わせて、その
枚数や取付角度等が設定されている。ベーン２１の数を
増やすと、設計点回りの流量での効率が高くなるもの
の、設計点を外れた流量では著しく効率が低くなり、使
用可能な流量範囲が狭くなってしまう。かかるディフュ
ーザ１５のベーン２１は、従来、第１段遠心圧縮機１と
第２段遠心圧縮機２とで同じソリディティのものが用い
られていた。なお、ソリディティとは、図４に示すよう
に、ベーンのコードをベーンのピッチで割った値をい
う。
に示すように、インペラ４，５の回転方向に沿って斜め
に放射状に配置された複数のベーン２１を備えている。
ベーン２１は、ある設計点回りの流量に合わせて、その
枚数や取付角度等が設定されている。ベーン２１の数を
増やすと、設計点回りの流量での効率が高くなるもの
の、設計点を外れた流量では著しく効率が低くなり、使
用可能な流量範囲が狭くなってしまう。かかるディフュ
ーザ１５のベーン２１は、従来、第１段遠心圧縮機１と
第２段遠心圧縮機２とで同じソリディティのものが用い
られていた。なお、ソリディティとは、図４に示すよう
に、ベーンのコードをベーンのピッチで割った値をい
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
二段式遠心圧縮機３においては、吸気管１３ａから吸い
込まれた空気は、第１段遠心圧縮機１によって圧縮され
その容積が小さくなった後、第２段遠心圧縮機２に吸い
込まれる。従って、ディフューザ１５のベーン２１を第
１段遠心圧縮機１と第２段遠心圧縮機２とで相似のもの
（同じソリディティのもの）を用いると、図３に示すよ
うに、第２段遠心圧縮機２の使用可能な流量範囲が狭く
なってしまうという問題が生じる。
二段式遠心圧縮機３においては、吸気管１３ａから吸い
込まれた空気は、第１段遠心圧縮機１によって圧縮され
その容積が小さくなった後、第２段遠心圧縮機２に吸い
込まれる。従って、ディフューザ１５のベーン２１を第
１段遠心圧縮機１と第２段遠心圧縮機２とで相似のもの
（同じソリディティのもの）を用いると、図３に示すよ
うに、第２段遠心圧縮機２の使用可能な流量範囲が狭く
なってしまうという問題が生じる。
【０００６】例えば、第１段遠心圧縮機１のチョーク点
２２は、第２段遠心圧縮機２のチョーク点２３に符合
し、第１段遠心圧縮機１のストール点２４は、第２段遠
心圧縮機２のストール点２５に符合する。このため、第
２段遠心圧縮機２の使用可能な流量範囲が狭くなり、二
段式遠心圧縮機３全体としての使用可能な流量範囲（こ
の範囲は専ら第２段遠心圧縮機２に依存する）が狭くな
っていた。
２２は、第２段遠心圧縮機２のチョーク点２３に符合
し、第１段遠心圧縮機１のストール点２４は、第２段遠
心圧縮機２のストール点２５に符合する。このため、第
２段遠心圧縮機２の使用可能な流量範囲が狭くなり、二
段式遠心圧縮機３全体としての使用可能な流量範囲（こ
の範囲は専ら第２段遠心圧縮機２に依存する）が狭くな
っていた。
【０００７】また、ディフューザ１５のベーン２１を第
１段側と第２段側とで相似のものを用いると、全体とし
てそこそこの性能（効率および使用範囲）が得られるよ
うにベーン２１のソリディティの設計がなされるため、
第１段側のディフューザ１５ａの効率が不十分で、第２
段側のディフューザ１５ｂの使用範囲が狭くなってい
た。
１段側と第２段側とで相似のものを用いると、全体とし
てそこそこの性能（効率および使用範囲）が得られるよ
うにベーン２１のソリディティの設計がなされるため、
第１段側のディフューザ１５ａの効率が不十分で、第２
段側のディフューザ１５ｂの使用範囲が狭くなってい
た。
【０００８】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、全体としての効率を向上させ、且つ広い使用範
囲を得ることができる多段式遠心圧縮機を提供すること
にある。
目的は、全体としての効率を向上させ、且つ広い使用範
囲を得ることができる多段式遠心圧縮機を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、遠心圧縮機を複数直列に接続し、後段側の遠心
圧縮機のディフューザのベーンのソリディティを、前段
側の遠心圧縮機のディフューザのベーンのソリディティ
より小さくしたものである。
発明は、遠心圧縮機を複数直列に接続し、後段側の遠心
圧縮機のディフューザのベーンのソリディティを、前段
側の遠心圧縮機のディフューザのベーンのソリディティ
より小さくしたものである。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、前段側の遠心圧縮機のディ
フューザのベーンのソリディティが大きいので所定の設
計点回りで高効率を得、後段側の遠心圧縮機のディフュ
ーザのベーンのソリディティが小さいので広い使用範囲
を得る。すなわち、効率の向上は前段側のディフューザ
により達成され、その結果ピークが高まり使用範囲が狭
まってもそれは後段側のディフューザにより解消され
る。よって、全体として効率が向上すると共に使用範囲
が広くなる。
フューザのベーンのソリディティが大きいので所定の設
計点回りで高効率を得、後段側の遠心圧縮機のディフュ
ーザのベーンのソリディティが小さいので広い使用範囲
を得る。すなわち、効率の向上は前段側のディフューザ
により達成され、その結果ピークが高まり使用範囲が狭
まってもそれは後段側のディフューザにより解消され
る。よって、全体として効率が向上すると共に使用範囲
が広くなる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
する。
【００１２】図２は、前述した図１に示す二段式遠心圧
縮機３の各段のディフューザ１５ａ，１５ｂを示す図で
ある。図示するように、第１段遠心圧縮機１のディフュ
ーザ１５ａのベーン２１のソリディティが、第２段遠心
圧縮機２のディフューザ１５ｂのベーン２１のソリディ
ティより大きくなっている。具体的には、第１段側のデ
ィフューザ１５ａのベーン２１の数は１３枚であり、第
２段側のディフューザ１５ｂのベーン２１の数は８枚で
ある。第１段側のディフューザ１５ａのベーン２１の数
（１３枚）は図３に示す従来のもの（１０枚）より多
く、第２段側のディフューザ１５ｂのベーン２１の数
（８枚）は図３に示す従来のもの（１０枚）より少な
い。
縮機３の各段のディフューザ１５ａ，１５ｂを示す図で
ある。図示するように、第１段遠心圧縮機１のディフュ
ーザ１５ａのベーン２１のソリディティが、第２段遠心
圧縮機２のディフューザ１５ｂのベーン２１のソリディ
ティより大きくなっている。具体的には、第１段側のデ
ィフューザ１５ａのベーン２１の数は１３枚であり、第
２段側のディフューザ１５ｂのベーン２１の数は８枚で
ある。第１段側のディフューザ１５ａのベーン２１の数
（１３枚）は図３に示す従来のもの（１０枚）より多
く、第２段側のディフューザ１５ｂのベーン２１の数
（８枚）は図３に示す従来のもの（１０枚）より少な
い。
【００１３】このため、第１段側のディフューザ１５ａ
の効率はピークが高く使用範囲が狭くなり、第２段側の
ディフューザ１５ｂの効率はピークが低く使用範囲が広
くなる。詳しくは、図２に示すように第１段側のチョー
ク点２６が第２段側のチョーク点２７に符合し、第１段
側のストール点２８が第２段側のストール点２９に符合
するように、各段のディフューザ１５ａ，１５ｂのソリ
ディティ（ベーン２１のピッチおよびコード即ち枚数お
よび翼弦長）が設定される。よって、空気が第１段遠心
圧縮機１により圧縮されて第２段遠心圧縮機２に導入さ
れても、図中破線で示す従来のものように第２段側の使
用範囲が狭まることはない。すなわち、効率の向上は専
ら前段側のディフューザ１５ａにより達成され、その結
果ピークが高まり使用範囲が狭まってもそれは後段側の
ディフューザ１５ｂにより解消される。よって、全体と
して効率が向上すると共に使用範囲が広くなる。
の効率はピークが高く使用範囲が狭くなり、第２段側の
ディフューザ１５ｂの効率はピークが低く使用範囲が広
くなる。詳しくは、図２に示すように第１段側のチョー
ク点２６が第２段側のチョーク点２７に符合し、第１段
側のストール点２８が第２段側のストール点２９に符合
するように、各段のディフューザ１５ａ，１５ｂのソリ
ディティ（ベーン２１のピッチおよびコード即ち枚数お
よび翼弦長）が設定される。よって、空気が第１段遠心
圧縮機１により圧縮されて第２段遠心圧縮機２に導入さ
れても、図中破線で示す従来のものように第２段側の使
用範囲が狭まることはない。すなわち、効率の向上は専
ら前段側のディフューザ１５ａにより達成され、その結
果ピークが高まり使用範囲が狭まってもそれは後段側の
ディフューザ１５ｂにより解消される。よって、全体と
して効率が向上すると共に使用範囲が広くなる。
【００１４】第１段側のディフューザ１５ａのベーン２
１のソリディティをどの程度増やし、第２段側のディフ
ューザ１５ｂのベーン２１のソリディティをどの程度減
すかについては、個々の機械によってまた効率を優先す
るか使用範囲を優先するかによって異なる。
１のソリディティをどの程度増やし、第２段側のディフ
ューザ１５ｂのベーン２１のソリディティをどの程度減
すかについては、個々の機械によってまた効率を優先す
るか使用範囲を優先するかによって異なる。
【００１５】なお、本実施例のように二段式遠心圧縮機
のみならず、三段式四段式の遠心圧縮機に本発明を適用
してもよいことは勿論である。この場合、第１段側から
第２段側第３段側へ向けてディフューザのベーンの枚数
が徐々に少なくなっていく。また、ベーン２１の数を変
更するのではなく、ベーン２１のコードを変更してソリ
ディティを変えてもよい。この場合、前段側ディフュー
ザ１５ａのベーン２１のコードを、後段側ディフューザ
１５ｂのベーン２１のコードより長くする。また、ピッ
チとコードの双方を変更してもよい。
のみならず、三段式四段式の遠心圧縮機に本発明を適用
してもよいことは勿論である。この場合、第１段側から
第２段側第３段側へ向けてディフューザのベーンの枚数
が徐々に少なくなっていく。また、ベーン２１の数を変
更するのではなく、ベーン２１のコードを変更してソリ
ディティを変えてもよい。この場合、前段側ディフュー
ザ１５ａのベーン２１のコードを、後段側ディフューザ
１５ｂのベーン２１のコードより長くする。また、ピッ
チとコードの双方を変更してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る多段式
遠心圧縮機によれば、全体としての効率を向上させ、且
つ広い使用範囲を得ることができる。
遠心圧縮機によれば、全体としての効率を向上させ、且
つ広い使用範囲を得ることができる。
【図１】二段式遠心圧縮機の説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示すディフューザの説明図
である。
である。
【図３】従来例を示すディフューザの説明図である。
【図４】ソリディティを説明するためのディフューザの
概略図である。
概略図である。
１ 第１段遠心圧縮機 ２ 第２段遠心圧縮機 ３ 二段式遠心圧縮機 １５ａ 第１段側ディフューザ １５ｂ 第２段側ディフューザ ２１ ベーン
Claims (1)
- 【請求項１】 遠心圧縮機を複数直列に接続し、後段側
の遠心圧縮機のディフューザのベーンのソリディティ
を、前段側の遠心圧縮機のディフューザのベーンのソリ
ディティより小さくしたことを特徴とする多段式遠心圧
縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30109994A JP3438356B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 多段式遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30109994A JP3438356B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 多段式遠心圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159094A true JPH08159094A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3438356B2 JP3438356B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=17892847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30109994A Expired - Fee Related JP3438356B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 多段式遠心圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438356B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304486A3 (en) * | 2001-10-18 | 2009-06-10 | Nuovo Pignone Holding S.P.A. | Stator blading for centrifugal compressors |
| JP2010196706A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dyson Technology Ltd | ディフューザ |
| US9714658B2 (en) | 2011-08-05 | 2017-07-25 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5273475B2 (ja) | 2008-09-02 | 2013-08-28 | 日本電産株式会社 | 直列式軸流ファン |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP30109994A patent/JP3438356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304486A3 (en) * | 2001-10-18 | 2009-06-10 | Nuovo Pignone Holding S.P.A. | Stator blading for centrifugal compressors |
| JP2010196706A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dyson Technology Ltd | ディフューザ |
| US9714658B2 (en) | 2011-08-05 | 2017-07-25 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3438356B2 (ja) | 2003-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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