JP2014173427A - ディフューザベーン及びそれを備えた遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】作動範囲を広くすることができ、圧力損失が少ないディフューザベーンを提供することを目的とする。
【解決手段】遠心圧縮機(1)のディフューザ流路(14a)は、インペラ(11)が配設された吸気流路(9)を有する本体ハウジング(3)と、本体ハウジング(3)に対し吸気流路(9)の下流側に連結された蓋ハウジング(5)と、の間の環状の間隙として形成されている。このディフューザベーン(15)は、ディフューザ流路(14a)内に周方向に離隔して配置され、本体ハウジング(3)と蓋ハウジング(5)とを連結する連結部(6)と、後縁(TE)から前縁(LE)側に向かう所定の延面距離の範囲(L1)で蓋ハウジング(3)との間に隙間を形成する空隙形成部(15a)と、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディフューザベーン及びそれを備えた遠心圧縮機に係る。

従来、遠心圧縮機として、ディフューザの流路内に複数のディフューザベーンを備えたものが知られており、その一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１には、遠心圧縮機において、ディフューザのシュラウド側壁面から立設するディフューザベーンを有し、そのディフューザベーンの先端と、シュラウド側壁面に対向するハブ側壁面と、の間にクリアランスと称される前縁から後縁に至る隙間を形成した例、及びディフューザベーンの中央部から前縁にかけてのハブ側壁面に沿った範囲に、同じくクリアランスと称される孔又は切れ込みを設けた例が開示されている。
そして、特許文献１に記載された遠心圧縮機は、これらのクリアランスを設けることにより、クリアランス無しの場合と比較して、ディフューザの流路面積を広く確保でき、効率向上と作動範囲の拡大との両立を図ることができるものになっている。

特開２０１０−１９０１４９号公報

発明者は、ディフューザの流路内の流れについて、特にディフューザベーンの近傍領域における流速について詳細な検討を行ってきた。その検討結果について、図１０及び図１１を参照して説明する。

図１０は、従来の一般的な、クリアランスの無いディフューザベーン１０５を備えた遠心圧縮機１００におけるディフューザ１０２の近傍を示す断面図であり、図１１は、図１０におけるＡ−Ａ位置での断面図である。
ディフューザ１０２は、ハウジング本体１０３と蓋部材１０４とにより構成され、ハウジング本体１０３側の後端面１０３ａと蓋部材１０４の前端面１０４ａとの間にディフューザ流路１０２ａとなる空間を形成する部分である。ディフューザ１０２は、ハウジング本体１０３内に配置されたインペラ１０１の径方向外側に位置して設けられている。
ディフューザ流路１０２ａには、周方向に離隔して配設された複数のベーン１０５が備えられている。ここでベーン１０５の羽根の高さは高さＨ１０５で示される。図１１では、代表として隣接する二つのベーン１０５について全体形状が示され、インペラ１０１回転時のディフューザ流路１０２ａ内を流れる流体の流れ方向が、白抜き矢印で示されている。

また、図１１には、ベーン１０５の羽根の高さＨ１０５を１００％としたときの、蓋部材１０４の前端面１０４ａから１０％の位置での流速分布における、マッハ数Ｍａが最高ランクの高速領域ＫＡＲと最低ランクの低速領域ＴＡＲとが、ハッチング範囲として示されている。
図１１から明らかなように、ベーン１０５の圧力面ＰＳにおける内径側(前縁ＬＥ側）の近傍領域に高速領域ＫＡＲが生じ、負圧面ＳＳにおける外径側（後縁ＴＥ側）の近傍領域に低速領域ＴＡＲが生じている。
この低速領域ＴＡＲは、ベーン１０５の内径側から外径側に流れる主流の他に、その主流に直交し圧力面ＰＳ側から負圧面ＳＳ側に流れる二次流れが発生することにより生じるものと考えられる。
負圧面ＳＳの後縁ＴＥ側近傍に生じた低速領域ＴＡＲは圧力損失の原因となるものであるから、ベーン１０５は、その低速領域ＴＡＲが発生しない又は発生しても小さく、圧力損失が少ないものであることが望まれる。
また、当然に、流路面積が大きく確保されて作動範囲が広いことも望まれるので、それら二つの要望が両立して実現されることが期待されている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、作動範囲を広くすることができ、圧力損失が少ないディフューザベーン及びそれを備えた遠心圧縮機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
１） 遠心圧縮機(1)のディフューザ流路(14a)に設けられるディフューザベーンであって、
前記ディフューザ流路(14a)は、インペラ(11)が配設された吸気流路(9)を有する本体ハウジング(3)と、前記本体ハウジング(3)に対し前記吸気流路(9)の下流側に連結された蓋ハウジング(5)との間の環状の間隙として形成されており、
前記ディフューザ流路(14a)内に周方向に離隔して配置され、
前記本体ハウジング(3)と前記蓋ハウジング(5)とを連結する連結部(6)と、後縁(TE)から前縁(LE)側に向かう所定の延面距離の範囲(L1)で前記蓋ハウジング(3)との間に隙間を形成する空隙形成部(15a)と、を有していることを特徴とするディフューザベーン(15)である。
２） 前記空隙形成部(15a)は、前記後縁(TE)から前記前縁(LE)に向かうに従って、前記隙間の高さ(h1)を一定とする範囲と減小させる範囲との少なくとも一方を含んで形成されていることを特徴とする１）に記載のディフューザベーン(15)である。
３） 前記隙間の高さ(h1)は、前記連結部(6)の高さを１００％としたときの１５％以下とされていることを特徴とする１）又は２）に記載のディフューザベーン(15)である。
４） 前記所定の延面距離は、前記ディフューザベーン(15)の前記後縁(TE)から前記前縁(LE)迄の延面距離を１００％としたときの２５％以下とされていることを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載のディフューザベーン(15)である。
５） 遠心圧縮機(1)のディフューザ流路(14a)に設けられるディフューザベーンであって、
前記ディフューザ流路(14a)は、インペラ(11)が配設された吸気流路(9)を有する本体ハウジング(3)と、前記本体ハウジング(3)の前記吸気流路(9)の下流側に連結された蓋ハウジング(5)との間の環状の間隙として形成されており、
前記ディフューザ流路(14a)内に周方向に離隔して配置され、
前記本体ハウジング(3)と前記蓋ハウジング(5)とを連結する連結部(20)と、後縁(TE)と前縁(LE)との間の中間領域における所定の延面距離の範囲で前記本体ハウジング(3)との間に隙間を形成する隙間形成部(19)と、を有していることを特徴とするディフューザベーン(15B)である。
６） 前記隙間は、高さが前記連結部(20)の高さを１００％としたときの１０％以下であり、前記所定の延面距離の範囲が前記前縁から前記後縁迄の延面距離を１００％としたときの前記前縁から３５％〜５５％に含まれることを特徴とする５）に記載のディフューザベーン(15B)である。
７） 吸気流路(9)を有する本体ハウジング(3)と、前記吸気流路(9)内に配設されたインペラ(11)と、前記本体ハウジング(3)に対し前記吸気流路(9)の下流側に連結された蓋ハウジング(5)と、前記本体ハウジング(3)と蓋ハウジング(5)との間の環状の間隙を流路(14a)としてなるディフューザ(14)と、前記ディフューザ(14)の流路(14a)内に周方向に離隔して配設された複数のディフューザベーンと、を備えた遠心圧縮機において、
前記ディフューザベーンとして、１）〜６）のいずれか一つに記載のディフューザベーン（15)(15B)を備えていることを特徴とする遠心圧縮機(1)である。

本発明によれば、作動範囲を広くすることができ、圧力損失が少ない、という効果が得られる。

本発明の実施形態における遠心圧縮機を説明するための断面図である。 本発明の実施形態におけるディフューザベーンを説明するための断面図である。 図２におけるＡ１−Ａ１位置での断面図である。 遠心圧縮機のディフューザ近傍速度分布を説明するための図である。 本発明の他の実施形態のディフューザベーンを説明するための断面図である。 ディフューザの流路における二次流れを説明するための斜視図である。 ディフューザの流路における二次流れを説明するための平面図である。 本発明の別の実施形態のディフューザベーンを説明するための断面図である。 本発明の更に別の実施形態のディフューザベーンを説明するための断面図である。 従来のディフューザベーンを説明するための断面図である。 従来のディフューザの流路における速度分布を説明するための図である。

本発明の実施形態におけるディフューザベーンを備えた遠心圧縮機を、図１〜図９，図１１を参照して説明する。説明における前後方向は、便宜的に図１に示される前後方向で規定する。

まず、図１を参照して遠心圧縮機１について説明する。
遠心圧縮機１は、略環状の吸気流路部Ｒを有する本体ハウジング３と、本体ハウジング３の後方側（吸気流路部Ｒの下流側）に連結された蓋ハウジング５と、を含むハウジング体７を有している。
本体ハウジング３の吸気流路部Ｒは、内部が、図１の右方側を上流側として左方側へ吸気される流体（この例では空気）の吸気流路９となっている。この吸気流路９の後方側（下流側）にはインペラ１１が配設されている。
インペラ１１は、ハブ部１１ａと、ハブ部１１ａから径方向外側に延出するよう設けられた羽根部１１ｂと、を有している。
ハブ部１１ａには、シャフト１３が挿通固定されている。このシャフト１３は、蓋ハウジング５に支持されつつ図示しない駆動源に連結されており、駆動源の動作によってインペラ１１はシャフト１３と共に回転するようになっている。この回転により、遠心圧縮機１は、吸気流路９内の空気を吸引圧縮すると共にインペラ１１の径方向外側に設けられたディフューザ１４からスクロール通路１７に向け送給する。

ディフューザ１４は、インペラ１１の径方向外側において、本体ハウジング３の後方側の壁部３ａと壁部３ａに所定間隔をもって対向する蓋ハウジング５の前方側の壁部５ａとにより、環状に形成されている。壁部３ａと壁部５ａとの間の間隙は、ディフューザ１４を流れる流体の流路１４ａとなっている。

流路１４ａ内には、複数のディフューザベーン１５（以下、単にベーン１５と称する）が設けられている。
具体的には、本体ハウジング３の壁部３ａに環状のリングプレート１６が埋め込まれるように取り付けられており、複数のベーン１５は、リングプレート１６上に周方向に所定間隔をもって離隔し、後方側に向けて立設形成されている。

次に、ベーン１５の詳細を図２及び図３を参照して説明する。
図２は、図１におけるディフューザ１４近傍の拡大図である。図３は、図２におけるＡ１−Ａ１位置での断面図である。
ディフューザ１４において、ベーン１５は、上述のように周方向に所定の間隔で離隔して複数個配設されている。また、ベーン１５の長手方向がインペラ１１の回転中心線ＣＬ１（図１参照）とベーン１５の長手方向の中心位置Ｐ１とを通る線ＬＮ１に対して概ね角度θ（０＜θ＜９０°）傾いた姿勢とされている。
この構成において、インペラ１１が回転すると、空気は、流路１４ａ内を白ヌキ矢印（図３参照）の方向に流れるようになっている。

ベーン１５は、本体ハウジング３の壁部３ａと蓋ハウジング５の壁部５ａとの両方に連結した連結部６（羽根の高さＨＴなる部分）と、壁部３ａ側にのみ連結した羽根高さが高さＨＴよりも低い部分（Ｌ１の範囲）とを有している。
換言するならば、ベーン１５は、蓋ハウジング５の壁部５ａ側において後縁ＴＥから壁部５ａに沿った所定の範囲Ｌ１に、壁部５ａとの間に隙間を形成するよう欠落した空隙形成部１５ａを有している。
さらに換言するならば、ベーン１５は、前縁ＬＥから後縁ＴＥ迄の、前縁ＬＥ側の部分が本体ハウジング３の壁部３ａと蓋ハウジング５の壁部５ａとに連結部６により連結し、後縁ＴＥ側の部分が壁部３ａのみに連結した形状になっている。
空隙形成部１５ａは、壁部５ａに対して距離ｈ１だけ離れて平行に形成された端部１５ａ１と、端部１５ａ１の最奥部位から壁部５ａに向かうように形成された側部１５ａ２と、を有している。

このように、ディフューザ１４の流路１４ａにおいて、ベーン１５は、蓋ハウジング５の壁部５ａに沿い後縁ＴＥから前縁ＬＥに向かって切り込まれた空隙形成部１５ａを有している。
この空隙形成部１５ａにより形成された、ベーン１５と壁部５ａとの隙間は、ベーン１５の圧力面ＰＳと負圧面ＳＳとを空間で繋ぎ、流体（空気）が流通可能な流路となる。
そのため、図１１で説明したような、べーン高さを１００％としたときの壁部５ａから１０％の位置に生じる低速領域ＴＡＲの発生を防止又は抑制することができる。また、低速領域ＴＡＲの発生を完全に防止できない場合でも、発生範囲を、空隙形成部１５ａが無い場合と比べて小さくすることができる。
従って、空隙形成部１５ａを有するベーン１５は、流路面積が広く確保されるので遠心圧縮機の作動範囲を広くすることができ、かつ圧力損失が少ないものとなっている。

発明者は、図１１で説明した流速分布について更に詳細に探求し、図４に示される結果を得た。
図４は、空隙形成部１５ａを有していないベーン１５Ｋ（以下、比較ベーン１５Ｋと称する）について、蓋ハウジング５の壁部５ａ側からの距離に応じた速度分布の違いを、距離を９段階に変えてシミュレーションした結果の内、特に顕著に低速領域ＴＡＲが出現している三つの段階について示した図である。
具体的には、比較ベーン１５Ｋの羽根高さを１００％とし、９段階の各位置を壁部９ａの表面を０％の位置として便宜的に％で表し、１０％から９０％まで、１０％刻みで結果を求めたものである。
従って、１００％の位置は本体ハウジング３の壁部３ａの表面位置であり、５０％の位置は両表面の中間位置であることを意味する。
そして、図４（Ａ）が１０％位置、図４（Ｂ）が２０％位置、図４（Ｃ）が３０％位置での流速分布の結果である。
また，図４（Ａ）〜図４（Ｃ）では、描画の単純化と理解の容易化のため、高速領域ＫＡＲと低速領域ＴＡＲとが、マッハ数Ｍａの値に基づいて以下のように各２段階で表されている。すなわち、
（高速領域ＫＡＲ）
領域Ｋ１：１．２＜Ｍａ （クロスハッチング）
領域Ｋ２：１．０＜Ｍａ≦１．２ （片ハッチング）
（低速領域ＴＡＲ）
領域Ｔ１：０＜Ｍａ≦０．２ （片ハッチング）
領域Ｔ２：０≒Ｍａ （クロスハッチング）
である。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）から明らかなように、１０％位置において、マッハ数Ｍａがほぼ０（ゼロ）となる領域Ｔ２が、比較ベーン１５Ｋの負圧面ＳＳにおける後縁ＴＥ側の表面位置を含めて発生していることが認められる。
また、この領域Ｔ２は、２０％以上の位置で発生が認められていない。従って、領域Ｔ２は、１０％未満の位置においてその範囲が拡大しているものと推察される。

マッハ数Ｍａが０＜Ｍａ≦０．２なる領域Ｔ１は、１０％位置において、領域Ｔ２を包含し、比較ベーン１５Ｋの負圧面ＳＳにおける後縁ＴＥ側の表面位置を含めて発生している。
領域Ｔ１は、２０％位置において、比較ベーン１５Ｋから離隔した位置に発生し、３０％以上の位置では発生が認められない。従って、領域Ｔ１は、１０％未満の位置においてその範囲が拡大しているものと推察される。

一方、高速領域ＫＡＲにおける領域Ｋ１，Ｋ２は、１０〜３０％位置のいずれにもベーン１５Ｋの表面位置から発生しており、位置の違いによる領域形状の変化はほとんど認められない。

これらの結果から、ベーン１５Ｋは、超低速なる領域Ｔ１と領域Ｔ２との発生を防止又は抑制できるものであれば、圧力損失を効果的に少なくできることがわかる。
すなわち、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示されている結果に基づき、比較ベーン１５Ｋにおいて、その表面位置から発生している領域Ｔ１，Ｔ２に対応する範囲を空隙形成部１５ａとして圧力面ＰＳと負圧面ＳＳとの間の空気流通を可能とすることで、より効果的に圧力損失を防止又は抑制できる。

空隙形成部１５ａを形成する際の好ましい範囲は、以下のように設定できる。
高さ方向については、壁部５ａ側から０（ゼロ）〜２０％未満の範囲と設定して形成するとよい。
ここで遠心圧縮機の効率向上というベーンに求められる効果を損なわないようにするには、空隙形成部１５ａにより生じる間隙を必要以上に大きくしないことが望ましい。
従って、より望ましくは、空隙形成部１５ａの高さを、領域Ｔ１及び領域Ｔ２が共にベーンの表面から発生している１０％と発生していない２０％との中間の１５％を上限として形成するとよい。

一方、ベーンの長手方向について検討すると、べーンの前縁ＬＥから後縁ＴＥまでの延面距離を１００％、後縁ＴＥ位置を０％としたときに、領域Ｔ１は、高さ方向の１０％位置においてベーン表面の概ね０％〜２５％の範囲に発生している。そして、高さ方向位置が０％に近づくほど、領域Ｔ１，Ｔ２の範囲は拡大する傾向にある。
発明者のシミュレーションによれば、領域Ｔ１は、高さ方向位置が０％位置近くで長手方向の０％〜５０％の範囲に拡大するので、長手方向範囲として０〜５５％の範囲に設けることが望ましい。
すなわち、ベーン１５は、空隙形成部１５ａにより形成される隙間の高さである距離ｈ１が、ベーン１５の高さＨＴに対して０％〜１５％以下に設定されているとよい。
また、ベーン１５は、空隙形成部１５ａの側部１５ａ２の位置が、ベーン１５全体の長手方向の延面距離に対し、後縁ＴＥを０％として５５％以下の位置に設定されているとよい。
このように空隙形成部１５ａを設ける範囲を設定することで、ベーンを設けることによる遠心圧縮機の効率向上の効果を妨げることなく、より良好に圧力損失を少なくすることができる。

空隙形成部１５ａは、図２に示されるような矩形形状でなくてもよい。
図４（Ａ）からも明らかなように、低速領域ＴＡＲは、ベーン１５の後縁ＴＥ側に近い方がより低速の領域Ｔ２となっている。
従って、ベーン１５を、図５に示されるように、端部１５ａ１が後縁ＴＥから離れるほど壁部５ａに接近して距離ｈ１が徐々に小さくなるよう傾斜した空隙形成部１５ａＡを有するベーン１５Ａとしてもよい。この場合においても、良好に低速領域ＴＡＲの発生を防止又は抑制することができる。
また、このベーン１５Ａにおいても、隙間の高さである距離ｈ１は、ベーン１５Ａの高さＨＴを１００％としたときの１５％以下に設定されているとよく、端部１５ａ１が壁部５ａに接続する位置は、ベーン１５Ａ全体の長手方向の延面距離を１００％とし後縁ＴＥを０％位置としたときの５５％以下の位置に設定されているとよい。

このように、ベーン１５Ａにおいて空隙形成部１５ａＡを設ける範囲を最適設定することで、ベーンを設けることによる遠心圧縮機の効率向上の効果を妨げることなく、より良好に圧力損失を少なくすることができる。

発明者は、さらに吸気流路９内における二次流れにも着目し、その具体的流れをシミュレーションにより探求した。図６は、比較ベーン１５Ｋ近傍の二次流れを流線Ｎとして模式的に示した図である。

図６において、流線Ｎで示される二次流れは、本体ハウジング３の壁部３ａ側において比較ベーン１５Ｋａの圧力面ＰＳ側から隣接する比較ベーン１５Ｋｂの負圧面ＳＳ側に吸気流路９を横断するように流れる。
そして、二次流れは、比較ベーン１５Ｋｂの負圧面ＳＳの中央付近における壁部３ａ側（図６の上方側）の部位ＡＲ１に当たって跳ね返り、負圧面ＳＳから離隔つつ、蓋ハウジング５の壁部５ａ側に向けて流れ、吸気流路９を抜ける。
この二次流れの詳細検討により、比較ベーン１５Ｋｂの負圧面ＳＳにおける壁部５ａ側の部位ＡＲ２に剥離が生じ、低速領域ＴＡＲが生じる一因となっていることが明らかになった。
そこで、流線Ｎで代表される二次流れの内、部位ＡＲ１に当たって跳ね返る流れを低減することで低速領域ＴＡＲの発生を抑制できる、として、部位ＡＲ１に相当する部位に負圧面ＳＳと圧力面ＰＳとを繋ぐ流路となる開口部を設け、二次流れがその開口部を介して負圧面ＳＳ側から反対側の圧力面ＰＳ側に抜けるようにしたベーン１５Ｂを想起するに至った。

さらに、発明者は、ベーン１５Ｂにおける開口部を設ける位置を最適化するために、サージ流量における二次流れと、チョーク流量における二次流れと、中間流量における二次流れと、を比較ベーン１５Ｋにおいてシミュレーションし、詳細に検討した。その結果が図７に示されている。
図７（Ａ）は、サージ流量における二次流れ、図７（Ｃ）は、チョーク流量における二次流れ、図７（Ｂ）はサージ流量とチョーク流量との間の中間流量における二次流れを示している。
この結果から、流量に応じて二次流れが負圧面ＳＳに当たる位置が異なることが明らかとなった。
具体的には、二次流れが負圧面ＳＳに当たる位置をＰ２とすると、サージ流量において、位置Ｐ２は前縁ＬＥから３８％の位置にあり、チョーク流量において、位置Ｐ２は前縁ＬＥから５３％の位置にあることが判明した。
また、ベーン１５Ｂの高さ方向については、位置Ｐ２は、ベーン１５Ｂの高さＨＴを１００％としたときの１０％以下にあることが判明した
すなわち、位置Ｐ２は、流量に応じ、前縁側から延面距離で３８％〜５３％、かつ高さ方向で１０％以下の範囲、で移動することが明らかになった。この結果を反映させたベーン１５Ｂについて図８を参照して説明する。

図８において、ベーン１５Ｂは、前縁ＬＥから後縁ＴＥに至る途中部位の本体ハウジング３の壁部３ａ側に、隙間となる開口部１８を有するものとされている。すなわち、ベーン１５Ｂは、前縁から後縁に至る範囲に、本体ハウジング３との間に隙間となる開口部１８を形成する隙間形成部１９と、壁部３ａと壁部５ａとを連結する連結部２０と、を有している。
このベーン１５Ｂは、その長手方向の縁面距離Ｌ２を１００％とし、前縁ＬＥの位置を０％位置としたときに、開口部１８の前縁ＬＥ側の側部１８ａの位置を３８％未満の位置、後縁ＴＥ側の側部１８ｂの位置を５３％以上の位置にされていると、サージ流量からチョーク流量にいたる実用的流用範囲で二次流れを、この開口部１８を介して負圧面ＳＳ側から圧力面ＰＳ側に抜くことができるので好ましい。
また、負圧面ＳＳに当たる二次流れが広がりを持つことを考慮して、例えば側部１８ａの位置を３５％の位置、側部１８ｂの位置を５５％の位置として広げるとよりよい。

このようなベーン１５Ｂによれば、隙間である開口部１８を介して圧力面ＰＳ側と負圧面ＳＳ側との間の空気流通が行われるので、流路面積が広く確保されて遠心圧縮機の作動範囲を広くすることができ、低速領域ＴＡＲの発生を良好に防止することができ、低速領域ＴＡＲが発生した場合もその程度を極めて小さく抑えることができる。

また、ベーン１５は、空隙形成部１５ａ又は空隙形成部１５ａＡと開口部１８との両方を備えたベーン１５Ｃとしてもよい（図９参照）。
図９（ａ）には、空隙形成部１５ａと開口部１８との両方を備えたベーン１５Ｃが示されている。図９（ｂ）には、空隙形成部１５ａＡと開口部１８との両方を備えたベーン１５ＣＡが示されている。
ベーン１５Ｃ（１５ＣＡ）によれば、空隙形成部１５ａ（１５ａＡ）を介した圧力面ＰＳ側と負圧面ＳＳ側との間の空気流通と、開口部１８を介して圧力面ＰＳ側と負圧面ＳＳ側との間の空気流通との両方が行われるので、低速領域ＴＡＲの発生をより良好に防止することができ、低速領域ＴＡＲが発生した場合もその程度を極めて小さく抑えることができる。
従って、空隙形成部１５ａ又は空隙形成部１５ａＡと開口部１８との両方を備えたベーン１５Ｃは、流路面積が広く確保されて遠心圧縮機の作動範囲を広くすることができ、圧力損失がより少ないものとなっている。

本発明の実施形態は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例としてもよいのは言うまでもない。

ベーン１５における端部１５ａ１は、直線状に形成されているものに限らず、曲線状に形成されていてもよい。
リングプレート１６は、蓋ハウジング５側に取り付けられていてもよい。
空隙形成部１５ａ及び開口部１８の入隅部分にはＲ付けがされていてもよい。

１ 遠心圧縮機
３ 本体ハウジング、 ３ａ 壁部
５ 蓋ハウジング、 ５ａ 壁部
６ 連結部
７ ハウジング体
９ 吸気流路
１１ インペラ、 １１ａ ハブ部、 １１ｂ 羽根部
１３ シャフト
１４ ディフューザ、 １４ａ 流路
１５ ベーン（ディフューザベーン）
１５ａ，１５ａＡ 空隙形成部、 １５ａ１ 端部、 １５ａ２ 側部
１５Ｋ，１５Ｋａ，１５Ｋｂ 比較ベーン
１６ リングプレート
１７ スクロール通路
１８ 開口部
１９ 隙間形成部
２０ 連結部
ＡＲ１，ＡＲ２ 部位
ＨＴ （羽根の）高さ、 ｈ１ 距離
ＫＡＲ 高速領域、 ＴＡＲ 低速領域
ＬＥ 前縁、 ＴＥ 後縁
ＣＬ１ 回転中心線、 ＬＮ１ 線、 Ｎ 流線
Ｐ１ 中心位置
Ｒ 吸気流路部
θ 角度

Claims (7)

1. 遠心圧縮機のディフューザ流路に設けられるディフューザベーンであって、
   前記ディフューザ流路は、インペラが配設された吸気流路を有する本体ハウジングと、前記本体ハウジングに対し前記吸気流路の下流側に連結された蓋ハウジングとの間の環状の間隙として形成されており、
   前記ディフューザ流路内に周方向に離隔して配置され、
   前記本体ハウジングと前記蓋ハウジングとを連結する連結部と、後縁から前縁側に向かう所定の延面距離の範囲で前記蓋ハウジングとの間に隙間を形成する空隙形成部と、を有していることを特徴とするディフューザベーン。
2. 前記空隙形成部は、前記後縁から前記前縁に向かうに従って、前記隙間の高さ方向の幅を一定とする範囲と減小させる範囲との少なくとも一方を含んで形成されていることを特徴とする請求項１記載のディフューザベーン。
3. 前記隙間の高さは、前記連結部の高さを１００％としたときの１５％以下とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のディフューザベーン。
4. 前記所定の延面距離は、前記ディフューザベーンの前記後縁から前記前縁迄の延面距離を１００％としたときの２５％以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディフューザベーン。
5. 遠心圧縮機のディフューザ流路に設けられるディフューザベーンであって、
   前記ディフューザ流路は、インペラが配設された吸気流路を有する本体ハウジングと、前記本体ハウジングの前記吸気流路の下流側に連結された蓋ハウジングとの間の環状の間隙として形成されており、
   前記ディフューザ流路内に周方向に離隔して配置され、
   前記本体ハウジングと前記蓋ハウジングとを連結する連結部と、後縁と前縁との間の中間領域における所定の延面距離の範囲で前記本体ハウジングとの間に隙間を形成する隙間形成部と、を有していることを特徴とするディフューザベーン。
6. 前記隙間は、高さが前記連結部の高さを１００％としたときの１０％以下であり、前記所定の延面距離の範囲が前記前縁から前記後縁迄の延面距離を１００％としたときの前記前縁から３５％〜５５％に含まれることを特徴とする請求項５記載のディフューザベーン。
7. 吸気流路を有する本体ハウジングと、前記吸気流路内に配設されたインペラと、前記本体ハウジングに対し前記吸気流路の下流側に連結された蓋ハウジングと、前記本体ハウジングと蓋ハウジングとの間の環状の間隙を流路としてなるディフューザと、前記ディフューザの流路内に周方向に離隔して配設された複数のディフューザベーンと、を備えた遠心圧縮機において、
   前記ディフューザベーンとして、請求項１〜６のいずれか１項に記載のディフューザベーンを備えていることを特徴とする遠心圧縮機。

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