JPS60111097A - 遠心圧縮機のリタ−ンチヤンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、羽根車で与えられた速度エネルギをディフュ
ーザで回収して減速、〃１４圧し、さらに未回収の速度
エネルギをリターンチャンネルで回収する構成をイアす
る遠心圧縮機におけるリターンチャンネルに関するもの
である。

従来、リターンチャンネルを有する多段圧縮わ（におい
ては、第１図に示したように、羽根車ｌ。

１′が圧縮機本体２内に軸受及びシール装置３によって
支承された駆動軸４に多段に連接され、各羽根車１，１
′は圧縮機本体２、吸込カバー５、中胴ａ　、　６／　
、　６／／によってそれぞれ区画形成された羽根車室内
に収容されている。また、羽根車ｌの出口は、ディフュ
ーザ７を経て、さらに中ＪＩＩＯ６／　、　６　／／に
よって形成されたＵターン都８及び戻りベーン９を配設
した流路からなるリターンチャンネルｌＯを経て次段の
羽根車１′の入口に）１４なり、羽根車１′の出口はデ
ィフューザ７′を経て渦巻室１１に連なっている。

図中、１２は吸込カバー５に接続された吸込管１３，１
３’　はそれぞれ羽根車１，１′　のシール装置を示す
。

このような多段圧縮機の作用は、羽根車１によって吸込
管１２から流体を吸い込み、昇圧するとともに速度エネ
ルギを与え、さらにディフューザ７に層いて減速、昇圧
して速度エネルギを回収する。しかし、ディフューザ７
においては、流体の速度エネルギは十分に回収されず、
またかなりの速度エネルギを持っており、この残留速度
エネルギ（Ｊさら１こＵターン部８及びＪ）コリベーン
９を配設した流Ｍからなるリターンチャンネル１０に至
って回収され、次段の羽根車１′に導かれ、さらにディ
フューザ７′　をＡ・でて〃１′１′￥１１に至る。

しかるに、一般にディフューザ７の流路幅は狭く、また
流体がディフユーザ７出口からＵターン部８を通って戻
りベーン９人口に至るまでは、その間速度の急激な減速
を赴けるためにＵターン部８の流路幅もディフユーザ７
出口の流路幅Ｂ４に等しくするか、あるいは多少減速を
考慮してＵターン゛部８出口の流路幅Ｂ５を僅かに広く
する程度であり、また、第２図の如く、戻りベーン９の
入口厚みは流体が円滑に戻りベーン９に導かれるように
薄くなっており、戻り（−ン９の翼厚みは第３図示の如
く外側及び内側において同一厚さとなっている。

このように、従来のリターンチャンネル１０の流路幅は
、一般的にディフューザ７の狭い流路幅に近いため、リ
ターンチャンネルｌＯの流路の摩擦損失が大きく、次段
の羽根車１′　入口に達するまでにかなりの全圧損失と
なり、圧縮機の段効率を低下させていた。このような欠
点は、比速度の小さい（ディフューザの流路幅が狭い）
羽根車の場合には特に顕著であった。

本発明は、このようなリターンチャンネル内の全圧損失
を低減し、リターンチャンネルの効率を高め、圧縮機の
膜特性を改善することを目的とするものである。

本発明は、羽根車で与えられた速度エネルギをディフュ
ーザで回収して減速、昇圧し、さらに未回収の速度エネ
ルギをリターンチャンネルそ回収する４’ｔ＆成を有す
る遠心圧縮機において、リターンチャンネル中のＵター
ン部の入口流路幅よりも出口流路幅を大ならしめて該Ｕ
ターン部の流路面積を拡大し、さらに該Ｕターン部出口
に設けた戻りベーンの入口部の厚みを大ならしめて前記
Ｕターン部の流路面積の拡大分を相殺せしめたことを特
徴とするものである。

本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明すれば次の通
りである。

第４図示例は、単段圧縮機に採用したリターンチャンネ
ルｌＯの例であるが、多段圧縮機であってもよく、１４
はカバーを示し、その他用１図と同一符号は同一部分を
示している。しかして、第４図示例の如く、まずリター
ンチャンネル１ｏのＵターン部８の入口から出口にわた
って流路＋１ｆｆｌを拡大し、Ｕターン部８出口の流路
幅Ｂ５をディフユーザ７出口の流路幅Ｂ４より大きくし
てＵターン部８内の流路幅を連続的に増加させ、摩擦（
ｔｊ失を減少さぜる。しかしながら、このままでは流体
がＵターン部８を通過する際に大きな拡大損失を能うこ
と（どなる。したがって、ｍ５１ｄｉこ示しブこ〃目く
、Ｕターン部８出口に設けられた戻りベーン９人口の形
状を先端に丸みをもつ厚肉とすれば、その上流であるＵ
ターン部８によどみ領域を生成せしめて減速をゆるやか
にし、前記の拡大損失を減少せしめることができる。

また、Ｕターン部８内の流体の流れは、内１１Ｉｌ＋す
なわち曲率の大きい方の境界層の発達が激しいために、
子午聞流れは外側に片寄り、Ｕターン部８出口すなわち
ＩｉＬリベーン９人口での流れは２＋Ｓ　６図に示した
ような傾向になりがちである。この流れの片寄りは、Ｕ
ターン部８出口の流路幅Ｂ５を大きくする程激しくなり
、戻りベーン９内の流れは複雑な３次元流れとなり、摩
擦伊失のほかに戻りベーン９内での２次流れによる損失
も増加してくる。この欠点を除去するためには、第３図
示のような戻りベーン９の翼断面の形状を第７図示のよ
うに外側で厚く内４Ｊｌ！ｌで薄い形状にするとよく、
流れの片寄る側により広い領域のよどみ状態を強制的に
生成さぜることができるから、第６図示の如き流れの片
寄りは改善され、流路幅にわたって流れが均一化され、
戻り（−ン９内の２次流れ損失を減少せしめることが可
能となる。

以上述べたように本発明によれば、リターンチャンイ、
ル内のＵターン部の流路面積を入口側より出口側に拡大
させ、さらにＵターン部内に強制的によとみ領域を生成
せしめて流れの減速をゆるやかにして前記Ｕターン部の
拡大損失を減少し、さらにリターンチャンネルの全圧損
失を低減することができ、圧縮機の膜性能を著しく向上
せしめるこ吉がてきるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の遠心圧縮機の一部の断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線に沿った部分断面図、第３図は第２図の
Ａｌ　ａ　／　純に沿った断面図であり、第４図は本発
明の一実施例を示す、・女心圧縮機の一部の断面図、第
５図は第４図のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図、第６図は
Ｕターン部出口における子午面流れの状態を示す線図、
第７図は第５図のＢ′−Ｂ′　線に７ｉ−”ｒつだ断面
図である。 ｌ、１′　・・・・・・羽恨車、２・・・・・・圧縮し
下体、３・・・・・・１ｈ１１受及びシール装置、４゛
・・・・・・、；財ｉ加！’ｉｌｌ、５・・・・・吸込
カバー、ａ　、　６／　、　６／／・・・・・・中胴、
７，７′　・・・°・・ディフューザ、８・・・・・・
Ｕクーン部、９・・・・・・戻りＲ−ン、１０・・・・
・・リターンチャンネル、１１−＝−＝ｉｌ！’＋’１
巻室、Ｂ４・・・・・・デ・イフユーザ出口の流路幅、
Ｉ３５・・・・・・Ｕターン部出口の流路幅。 特許出願人　株式会廿荏原製作所 代理人　弁理±　１１！１　木　１］−、行代理人　弁
理士　千　１）　稔 イいＩソ（弁理士　丸　山　隆　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、羽根車で与えられた速度エネルギをディフューザで
   回収して減速、昇圧し、さらに未回収の速度エネルギを
   リターンチャンネルで回収する構成を有する遠心圧縮機
   において、リクーンヂャン不ル中のＵターン部の入口流
   路幅よりも出口流路幅を犬ならしめて該Ｕターン部の流
   路面積を拡大し、さらに該Ｕターン部出口に設けた戻り
   ベーンの入口部の厚みを大ならしめて前記Ｕターン部の
   流路面積の拡大分を相殺せしめたことを特徴さする遠心
   圧縮機のリターンチャンネル。 ２、前記戻り〈−ンの歿厚みを前記Ｕターン部の外周壁
   に連なる壁側で厚くその反対側で薄い形状たらしめたも
   のである特許請求の範囲比１項記載の遠心圧縮機のリタ
   ーンチャンネル０