JP4795912B2 - Variable diffuser and compressor - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば遠心圧縮機や斜流圧縮機等に適用される可変ディフューザ、及びこの可変ディフューザを備えた圧縮機に関する。 The present invention relates to a variable diffuser applied to, for example, a centrifugal compressor, a mixed flow compressor, and the like, and a compressor provided with the variable diffuser.
従来、たとえば自動車用の内燃機関に使用されるターボチャージャ等の遠心圧縮機が知られている。
図17は、従来の遠心圧縮機の要部を示す断面図である。図示の遠心圧縮機10は、ハウジング11内で多数のブレード12を備えたインペラ13が回転することにより、ハウジング11の外部から導入したガスや空気等の流体を圧縮する。こうして形成された流体の流れ(気流)は、インペラ13の外周端となるインペラ出口(以下では、「ディフューザ入口」とも呼ぶ)14,ディフューザ15及び図示省略のスクロールを通って外部へ送出される。なお、図中の符号16は、インペラ13が回転する軸中心線である。
Conventionally, for example, a centrifugal compressor such as a turbocharger used for an internal combustion engine for automobiles is known.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional centrifugal compressor. The illustrated
上述したディフューザ15は、インペラ出口14とスクロールとの間に設けられた気流の通路であり、インペラ出口14から吐出される気流を減速させることで動圧を静圧に回復させる機能を有している。このディフューザ15は、通常一対の対向した壁面で形成されており、以下の説明では、対向する一対の壁面の一方をシュラウド側壁面17と呼び、他方をハブ側壁面18と呼ぶ。
そして、上述したディフューザ15には、たとえば図18に示すようなディフューザ翼(以下、「ベーン」と呼ぶ)19を備えたベーンドディフューザと、ベーン19を持たないベーンレスディフューザとがある。
The
The
ベーンドディフューザを備えている一般の遠心圧縮機は、ベーン19が不動の固定翼ディフューザを採用している。しかし、遠心圧縮機の流量範囲拡大を必要とする場合には、ベーン19を可動にして、図20に示す翼前縁角度βk(以下、「翼角βk」と呼ぶ)を変化させることができる可変ディフューザを採用している。
可変ディフューザの一般的な構造は、たとえば図18に示すように、ベーン19にピボット軸20を設けてシュラウド側壁面17及びハブ側壁面18に支持させるとともに、このピボット軸20を中心にベーン19を回動させて翼角βkを変化させるものである。
A general centrifugal compressor provided with a vane diffuser employs a fixed vane diffuser in which a
For example, as shown in FIG. 18, the variable diffuser has a general structure in which a
このような可変ディフューザについては、簡易な構造で複数のディフューザ羽根の角度を可変とする駆動装置が提案されている。この駆動装置は、アクチュエータ等により回転する大歯車と、大歯車に噛合する複数の歯車とを備えており、各歯車に連結されたディフューザ羽根を回転させて角度を変化させるものである。(たとえば、特許文献1参照)
さらに、羽根付ディフューザを備えた遠心圧縮機においては、小流量側の作動を拡大することを目的として、回転自在な第2の静止翼を設けることが提案されている。(たとえば、特許文献2,3参照)
Furthermore, in a centrifugal compressor provided with a vaned diffuser, it has been proposed to provide a rotatable second stationary blade for the purpose of expanding the operation on the small flow rate side. (For example, see Patent Documents 2 and 3)
ところで、可変ディフューザのベーン19については、ベーン翼形状を設計する場合、所望の流量変化範囲内で中間となる形状に設定される。従って、ピボット軸20を中心にベーン19を回動させ、翼角βkを可変とする従来の可変ディフューザでは、図19に示すような特性の変化が生じる。すなわち、サージ流量Qsとチョーク流量Qcとにより規定される流量範囲は、たとえば図20に示すように、ベーン19を最大翼角度βmax から最小翼角度βmin まで回動範囲θの範囲内で回動させることにより、各々に対応するサージ流量Qs及びチョーク流量Qcの変動分だけ大きく広がることとなる。
By the way, about the
しかし、上述した流量範囲(流量変化が可能な範囲)を大きく広げて設定する場合、図21に示すように、流れ角度βとベーン19の翼角βkとがそれぞれ異なった傾きの変化をする。このため、小流量領域及び大流量領域においてインシデンス(In)が大きくなるので、損失の増加により効率が低下するという問題を有している。なお、インシデンスは、翼前縁角度βkと流れ角度βとの差によって定義される値である。
また、回動式の可変ディフューザ構造は、ベーン19のスムーズな回動を可能にするため、ベーン19の両側端とシュラウド側壁面17及びハブ側壁面18との間に隙間δ(図18参照)が設けられている。このため、隙間δを通って流れる気流の漏れを生じることになるので、全流量範囲にわたって効率が低下するという問題も指摘されている。
However, when the above-described flow rate range (the range in which the flow rate can be changed) is set to be greatly widened, as shown in FIG. 21, the flow angle β and the blade angle βk of the
Further, the rotation type variable diffuser structure allows the
このように、従来の可変ディフューザは、インシデンスが大きくなることや隙間δからの漏れにより、効率が低下するという問題を有しているので、この問題を解消してより一層効率を向上させることが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より一層効率を向上させることができる可変ディフューザ及びこの可変ディフューザを備えた圧縮機を提供することにある。
As described above, the conventional variable diffuser has a problem that the efficiency decreases due to the increase in the incidence or the leakage from the gap δ. Therefore, the efficiency can be further improved by solving this problem. desired.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable diffuser capable of further improving efficiency and a compressor including the variable diffuser.
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る可変ディフューザは、ハウジング内で回転するインペラの外周端から吐出される気流を減速して動圧を静圧に回復させるディフューザ通路がハブ側壁面とシュラウド側壁面との間に形成され、前記ディフューザ通路にディフューザ翼が設けられている可変ディフューザにおいて、前記ハブ側壁面及び前記シュラウド側壁面を形成する壁面部材に前記ディフューザ翼を円周方向へ交互に固定するとともに、前記壁面部材のいずれか一方を前記インペラの回転と同軸に回動させる駆動手段を設けたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
In the variable diffuser according to the present invention, a diffuser passage is formed between the hub side wall surface and the shroud side wall surface that decelerates the airflow discharged from the outer peripheral end of the impeller rotating in the housing and restores the dynamic pressure to static pressure. In the variable diffuser in which diffuser blades are provided in the diffuser passage, the diffuser blades are alternately fixed in the circumferential direction to the wall surface members forming the hub side wall surface and the shroud side wall surface, and any of the wall surface members A driving means for rotating either one of them coaxially with the rotation of the impeller is provided.
このような可変ディフューザによれば、ハブ側壁面及びシュラウド側壁面を形成する壁面部材にディフューザ翼を円周方向へ交互に固定するとともに、壁面部材のいずれか一方をインペラの回転と同軸に回動させる駆動手段を設けたので、可動側の壁面部材を回動させることにより、翼前縁角度を変動させることなくスロート面積を変化させることができる。また、ディフューザ翼とハブ側壁面及びシュラウド側壁面との間に形成される隙間δは、いずれか一方の面のみとなるため減少する。
この場合、前記駆動手段により回動する前記壁面部材の可動範囲は、固定側の壁面部材に固定されて隣接するディフューザ翼間の全幅にわたるように設定されていることが好ましい。
According to such a variable diffuser, the diffuser blades are alternately fixed to the wall surface member forming the hub side wall surface and the shroud side wall surface in the circumferential direction, and one of the wall surface members is rotated coaxially with the rotation of the impeller. Since the driving means is provided, the throat area can be changed without changing the blade leading edge angle by rotating the wall member on the movable side. Further, the gap δ formed between the diffuser blade, the hub side wall surface, and the shroud side wall surface is reduced because it is only one of the surfaces.
In this case, it is preferable that the movable range of the wall surface member rotated by the driving means is set so as to cover the entire width between adjacent diffuser blades fixed to the fixed wall surface member.
上記の発明において、前記壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の入口半径(R1)は、前記壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の入口半径(R2)より大きく(R1>R2)設定されていることが好ましく、これにより、重なり合った翼の前縁厚さが増すことを防止できる。 In the above invention, the inlet radius (R1) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall member is set larger than the inlet radius (R2) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member (R1> R2). Preferably, this can prevent the leading edge thickness of the overlapping wings from increasing.
上記の発明において、前記壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk1)は、同一半径位置において前記壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk2)より小さく(αk1<αk2)設定されていることが好ましく、これにより、2枚の翼が重なった状態における平均的な翼前縁角度を減少させることができる。 In the above invention, the blade leading edge angle (αk1) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall member is the blade leading edge angle (αk2) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member at the same radial position. It is preferable to set a smaller value (αk1 <αk2), whereby an average blade leading edge angle in a state where two blades overlap each other can be reduced.
上記の発明において、前記壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk1)は、同一半径位置において前記壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk2)より大きく(αk1>αk2)設定されていることが好ましく、これにより、2枚の翼が重なり合った状態における平均的な翼前縁角度を増加させることができる。 In the above invention, the blade leading edge angle (αk1) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall member is the blade leading edge angle (αk2) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member at the same radial position. It is preferable to set a larger value (αk1> αk2), whereby an average blade leading edge angle in a state where two blades overlap each other can be increased.
上記の発明において、前記壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼は小弦節比翼であることが好ましく、これにより、小弦節比翼の特性を維持しながら小流量時の特性を向上させることができる。
この場合、前記壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の後縁半径(R3)は、前記壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の後縁半径(R4)より大きく(R3>R4)設定されていることが好ましく、これにより、流量範囲のワイドレンジ化と高圧力比とを同時に達成することができる。
In the above invention, the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member is preferably a small chord specific blade, thereby improving characteristics at a small flow rate while maintaining the characteristics of the small chord specific blade. it can.
In this case, the trailing edge radius (R3) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall member is set larger than the trailing edge radius (R4) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member (R3> R4). It is preferable that a wide flow range and a high pressure ratio can be achieved at the same time.
上記の発明においては、固定側と回動側ととの設定を逆にしてもよい。
すなわち、壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の入口半径(R2)は、壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の入口半径(R1)より大きく(R2>R1)設定してもよい。
また、壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk2)は、同一半径位置において壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の翼前縁角度(αk1)より小さく(αk2<αk1)設定してもよい。
また、壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼を小弦節比翼としてもよい。
また、壁面部材の固定側に設けられるディフューザ翼の後縁半径(R4)は、壁面部材の回動側に設けられるディフューザ翼の後縁半径(R3)より大きく(R4>R3)設定してもよい。
In the above invention, the setting of the fixed side and the rotating side may be reversed.
That is, the inlet radius (R2) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall surface member may be set larger (R2> R1) than the inlet radius (R1) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall surface member.
Further, the blade leading edge angle (αk2) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall surface member is smaller than the blade leading edge angle (αk1) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall surface member at the same radial position (αk2 < αk1) may be set.
Further, the diffuser blade provided on the rotating side of the wall surface member may be a small chord joint specific blade.
Further, even if the trailing edge radius (R4) of the diffuser blade provided on the fixed side of the wall member is set larger than the trailing edge radius (R3) of the diffuser blade provided on the rotating side of the wall member (R4> R3). Good.
上記の発明において、前記駆動手段は、前記壁面部材の固定側に対し、前記壁面部材の回動側が隙間形成位置と隙間低減位置との間を往復移動する摺動機構部を備えていることが好ましく、これにより、隙間δを最小にして効率を向上させることができる。 In the above invention, the drive means may include a sliding mechanism portion in which the rotating side of the wall surface member reciprocates between a gap forming position and a gap reducing position with respect to the fixed side of the wall surface member. Preferably, this makes it possible to improve efficiency by minimizing the gap δ.
本発明に係る圧縮機は、ハウジング内で回転するインペラの外周端に請求項1から請求項9のいずれかに記載の可変ディフューザを備えていることを特徴とするものである。 The compressor which concerns on this invention is equipped with the variable diffuser in any one of Claim 1-9 in the outer peripheral end of the impeller which rotates within a housing, It is characterized by the above-mentioned.
このような圧縮機によれば、インシデンスが大きくなることや隙間δからの漏れによる効率低下を解消し、より一層効率を向上させることができる可変ディフューザを備えた圧縮機となる。 According to such a compressor, it becomes a compressor provided with the variable diffuser which can eliminate the decrease in efficiency due to an increase in the incidence and leakage from the gap δ, and can further improve the efficiency.
上述した本発明によれば、可動側の翼前縁角度を変動させることなくスロート面積を変化させることができるので、インシデンスの増大による効率低下を解消することができ、従って、より一層効率が向上した可変ディフューザ及びこの可変ディフューザを備えた圧縮機を提供することができる。
また、ディフューザ翼とハブ側壁面及びシュラウド側壁面との間に形成される隙間δがいずれか一方の面のみになって減少するので、隙間δからの漏れによる効率低下を解消することも可能になる。
According to the above-described present invention, since the throat area can be changed without changing the blade leading edge angle on the movable side, it is possible to eliminate the decrease in efficiency due to the increase in the incidence, and therefore the efficiency is further improved. Thus, a variable diffuser and a compressor including the variable diffuser can be provided.
In addition, since the gap δ formed between the diffuser blade, the hub side wall surface, and the shroud side wall surface is reduced to only one of the surfaces, it is possible to eliminate the decrease in efficiency due to leakage from the gap δ. Become.
以下、本発明に係る可変ディフューザ及び圧縮機の一実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1の実施形態>
図1に示す可変ディフューザ30は、たとえば遠心圧縮機や斜流圧縮機等のハウジング内で回転するインペラの外周端から吐出される気流を減速することにより、気流の動圧を静圧に回復させるものである。この可変ディフューザ30は、対向するシュラウド側壁面31aとハブ側壁面32aとの間にディフューザ通路33が形成されるとともに、ディフューザ通路33内に可動ディフューザ翼(以下、「可動翼」と呼ぶ)34及び固定ディフューザ翼(以下、「固定翼」と呼ぶ)35が設けられている。
なお、ここではシュラウド側壁面31aに可動翼34を設けて可動とするが、ハブ側壁面32aに可動翼34を設けて可動としてもよい。
Hereinafter, an embodiment of a variable diffuser and a compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
The
Although the
可動ディフューザ30の構成を具体的に説明すると、可動翼34がシュラウド側壁面31aを形成する可動円板(壁面部材)31に固定され、固定翼35がハブ側壁面32aを形成する固定円板(壁面部材)32に固定されている。可動翼34及び固定翼35は同じ翼形状とされ、シュラウド側壁面31a及びハブ側壁面32aに対し、各々同数の複数枚(翼枚数N)が円周方向へ所定のピッチで配置されている。
図1(a)は、対向する一対の可動円板31及び固定円板32が分離された状態を示している。この状態から、可動円板31及び固定円板32は、シュラウド側壁面31aの可動翼34とハブ側壁面32aの固定翼35とが、所定の基準位置において円周方向へ等ピッチで交互に配置されるように、図中に矢印で示す組合せ方向へスライドして一体化される。すなわち、可動円板31及び固定円板32が一体化された組立状態では、所定の基準位置において、可動翼31と固定翼32とが周方向へ交互に等ピッチで配列されている。なお、図1(b)の断面図は、可動円板31及び固定円板32を一体化して形成されるディフューザ通路33について、図1(a)のA−A断面を示したものである。
The configuration of the
FIG. 1A shows a state where a pair of opposed
可動円板31側には、可動円板31をインペラの回転と同軸の回動方向(図中に白抜矢印で示す)において、所定の回動範囲θを回動させるための駆動装置40が設けられている。この駆動装置40は、たとえば可動円板31の上端部に設けたギア駆動部41と、下端部に設けた摺動機構部45とにより構成されている。この場合の回動範囲θは、可動翼31及び固定翼32が上述した所定の基準位置で周方向へ交互に配列されているピッチと比較して、翼の厚さ分の差は生じるものの実質的に略2倍となる。換言すれば、可動範囲θは、隣接する固定翼35の翼間全幅となる。
On the
ギア駆動部41は、可動円板31の上端面に形成したラックギア部42とピニオンギア43とを噛合させた構成とされる。なお、ピニオンギア43は、電動機(不図示)等の駆動源に連結されており、必要に応じて所望の方向へ回動可能とされる。
摺動機構部45は、ハウジング11に対して可動円板31が周方向へ摺動可能に連結されている部分である。図示の例では、ハウジング11に形成した凸状のガイドレール46と、可動円板31の下端面に形成した凹溝部47とを嵌合させ、可動円板31がガイドレール46に沿って摺動するように構成されている。このような摺動機構部45は、ディフューザ通路33の出口で静圧を回復した高圧の気流が、可動円板31の背面からディフューザ通路33の入口側へ漏出しないようにするため、ガイドレール46と凹溝部47との間に図示しない漏れ止め対策が施されている。
The
The sliding
この結果、可動円板31は、ギア駆動部41のピニオンギア43を回動させることにより、摺動機構部45に導かれてインペラの回転軸と同軸に回動するので、不動の固定円板32に対して相対的に移動する。そして、可動円板31と一体の可動翼34は、基準位置から周方向両側へ可動範囲θの範囲内で移動する。すなわち、可動翼34は、等ピッチで配列された基準位置から回動することにより隣接する両側の固定翼35へ向けて移動し、図1(b)に想像線で示すように、可動翼34の圧力面が隣接する固定翼35の負圧面に接する位置から、可動翼34の負圧面が隣接する固定翼35の圧力面に重なるように接する位置まで、翼の角度を変更することなしに、可動範囲θの範囲で回動可能となる。
As a result, the
可動翼34の可動範囲θについて、図2に基づいてより具体的に説明する。
図2(a)は、可動翼34が基準位置にある場合を示している。この状態において、同じ翼形状とした可動翼34及び固定翼35は、各々同数(N枚)が周方向へ等ピッチに配置されている。この状態では、可動翼34の両側に隣接している固定翼35との翼間に形成されるスロートA11及びA12が等しくなる。このため、可変ディフューザ30のスロート面積は、可動翼34の両側に形成されるスロートの合計値(A11+A12)に可動翼34の枚数Nを掛け合わせた値となる。
The movable range θ of the
FIG. 2A shows a case where the
図2(b)は、可動翼34が固定翼35の圧力面に接した状態を示している。この状態では、翼どうしがどこかで接しているので、スロートA12が略0になるとともに、スロートA11が最大(A11max )となる。そして、このような最大のスロートは、上述した基準位置におけるスロートの合計値より大きくなるので(A11max
>A11+A12)、スロート面積は1.2〜1.3倍程度に増加する。以下の説明では、このようにスロート面積が最大となる状態をスロート最大位置と呼ぶ。
なお、可動翼34が基準位置から逆向きに回転した場合についても、両翼がどこかで接することに変わりはないため、同様の結果となる。
FIG. 2B shows a state where the
> A11 + A12), the throat area increases to about 1.2 to 1.3 times. In the following description, the state where the throat area is maximized is referred to as the throat maximum position.
Even when the
図2(c)は、可動翼34が図2(a)と図2(b)との中間位置にある場合を示している。この状態のスロート面積は、基準位置とスロート最大位置との略中間値となる。従って、可動翼34を可動範囲θの範囲で回動させることにより、スロート面積を基準値の1.2〜1.3倍程度の範囲内で適宜変化させることができる。
FIG. 2 (c) shows a case where the
上述した構成の可変ディフューザ30は、可動翼34及び固定翼35よりなるディフューザ翼の枚数が、実質的にN枚から2N枚まで2倍に変化する。すなわち、可動円板31にN枚の可動翼34を取り付け、かつ、固定円板32にN枚の固定翼35を取り付けた場合、可動翼34及び固定翼35が互いに離間した状態では2N枚のディフューザ翼が存在する。しかし、隣接する可動翼34及び固定翼35が互いに接した状態では、気流は実質的にN枚のディフューザ翼間を流れることとなる。
この結果、スロート面積の変化により、圧縮機特性の流量が変化する。すなわち、スロート面積が1.2〜1.3倍程度に増加するので、図19に示したチョーク流量Qcを20〜30%程度変化させて流量範囲を広げることができる。
In the
As a result, the flow rate of the compressor characteristics changes due to the change in the throat area. That is, since the throat area increases about 1.2 to 1.3 times, the flow rate range can be expanded by changing the choke flow rate Qc shown in FIG. 19 by about 20 to 30%.
また、固定翼35はもとより、可動翼34の翼前縁角度(翼角)βも常に一定であるから、ベーン19の回動により翼角βが変化する従来の可変ディフューザと比較すると、図21に二点鎖線で示すように、インシデンスの変化は極めて小さなものとなる。従って、この可変ディフューザ30を備えた圧縮機は、インシデンスが大きくなると増大する損失を低減できるので、従来より効率を向上させることができる。
また、可動翼34及び固定翼35の一端がディフューザ通路33を形成する壁面に固定されているので、翼幅方向の一方のみに隙間δが形成されることとなる。従って、ベーン19を回動させる従来構造と比較して、隙間δの面積を半減させることができるため、気流の漏れによる損失を半減して効率を向上させることができる。
Further, since the blade leading edge angle (blade angle) β of the
Further, since one end of the
<第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態を図3に基づいて説明する。
この実施形態の可動翼34Aは、入口半径R1を固定翼35の入口半径R2より大きく設定したものである。すなわち、可動翼34Aの入口半径R1は、可動翼34Aが隣接する固定翼35の中間位置にある場合、隣接する固定翼35どうしで形成される翼間のスロートA2に対して、可動翼34Aの翼前縁が上流側となるように設定されている。図示の例では、スロートA2と半径R1との交点Xに対して、可動翼34Aの前縁がスロートA2の上流にある範囲でのみスロート面積が変化する。
<Second Embodiment>
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the
以下、図面に基づいて具体的に説明する。
図3(a)に示すように、可動翼34Aが固定翼35の略中央に位置する場合、スロート面積は最小になる。
図3(b)に示すように、可動翼34Aの前縁がスロートA2の上流に位置する場合、スロートA11とスロートA12との合計値(A11+A12)は次第に増加する。
図3(c)に示すように、可動翼34Aの前縁がスロートA2の下流に位置すると、スロート面積はスロートA2に翼枚数Nを掛け合わせた値となり、可動翼34Aを回転させてもスロートが最大のA2に達して増加しなくなる。
Hereinafter, it demonstrates concretely based on drawing.
As shown in FIG. 3A, when the
As shown in FIG. 3B, when the leading edge of the
As shown in FIG. 3C, when the leading edge of the
ところで、上述した図2(b)の状態においては、可動翼34及び固定翼35の翼先端が有限の間隔をもって互いに重なり合い、ディフューザ翼前縁の翼厚が厚くなった状態となる。このような翼厚の増大は、スロート面積を最大限まで増加させる障害となるだけでなく、翼前縁の損失を増加させる。
しかし、図3(c)に示す状態では、可動翼34Aの前縁が固定翼35の前縁の下流に位置している。従って、図2(b)に示す状態と比較すると、スロートの大きさは、A2>A11max となる。このように、入口半径R1を入口半径R2より大きく(R1>R2)設定すると、スロート面積の可動範囲は最大値が大きくなる。
また、図3(c)に示す状態では、翼前縁は実質的に固定翼35の枚数分に半減するので、翼前縁の損失が減少する。
By the way, in the state of FIG. 2B described above, the blade tips of the
However, in the state shown in FIG. 3C, the leading edge of the
Further, in the state shown in FIG. 3C, the blade leading edge is substantially halved to the number of the fixed
<第3の実施形態>
続いて、本発明の第3の実施形態を図4及び図5に基づいて説明する。
この実施形態の可動翼34Bは、同一半径位置において、翼前縁角度(翼角)αk1を固定翼35の翼角αk2よりも小さく設定し、可動翼34Bを固定翼35の中間から固定翼35の負圧面に向かって駆動する。
このような構成とすれば、スロートA12の最大値はスロートA2と比較して小さくなるが、2枚の翼を重ね合わせた状態では、平均的な翼角αk
を減少させることができる。
<Third Embodiment>
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the
With such a configuration, the maximum value of the throat A12 is smaller than that of the throat A2, but when the two blades are overlapped, the average blade angle αk
Can be reduced.
この結果、圧縮機の特性は、図5に示すように、最大角度における流れ角度αが小さくなり、実線表示と破線表示との比較から、流量が少ないときの性能が向上していることが分かる。また、中間角度においても、実線表示と点線表示との比較から、流れ角度αが小さい小流量時の性能も、最大角度時ほどではないものの向上していることが分かる。
すなわち、翼角αk をαk1<αk2とする設定は、流れ角度αが小さい小流量時の性能を重視したものとなり、最大角度時及び中間角度時において、小流量領域における圧力比を向上させる性能改善が得られる。
As a result, as shown in FIG. 5, the characteristic of the compressor is that the flow angle α at the maximum angle is small, and the comparison between the solid line display and the broken line display shows that the performance when the flow rate is small is improved. . In addition, from the comparison between the solid line display and the dotted line display at the intermediate angle, it can be seen that the performance at a small flow rate where the flow angle α is small is improved although not as high as at the maximum angle.
In other words, setting the blade angle αk to αk1 <αk2 places importance on the performance at a small flow rate with a small flow angle α, and the performance improvement that improves the pressure ratio in the small flow rate region at the maximum angle and intermediate angle Is obtained.
<第4の実施形態>
続いて、本発明の第4の実施形態を図6及び図7に基づいて説明する。
この実施形態の可動翼34Cは、同一半径位置において、翼前縁角度(翼角)αk1を固定翼35の翼角αk2より大きく設定し、可動翼34Cを固定翼35の中間から固定翼35の圧力面に向かって駆動する。
このような構成とすれば、上述した第2の実施形態と同様に、スロートはA2が最大値となる。一方、チョーク流量Qcは、ディフューザ入口の流れ角度αがスロートA2に略直角に流れるため、固定翼35の圧力面角度に対してもさらに大きい角度になる。このため、負のインシデンスが大きくなり、損失が大きく実質的なチョーク流量を低減させる原因となる。
<Fourth Embodiment>
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the
With such a configuration, as in the second embodiment described above, A2 is the maximum value for the throat. On the other hand, the choke flow rate Qc is larger than the pressure surface angle of the fixed
しかし、この実施形態では、可動翼34C及び固定翼35が接して2枚の翼が合わさった状態では、平均的な翼角αk を増加させることができる。
この結果、圧縮機の特性は、図7に示すように、最大角度で流れ角度αが大きい大流量時において、実線表示と破線表示との比較から、圧力比の上昇により性能が向上していることが分かる。また、中間角度においても、実線表示と点線表示との比較から、流れ角度αが大きい大流量時の性能も、最大角度時ほどではないものの、向上していることが分かる。
すなわち、翼角αk をαk1>αk2とする設定は、流れ角度αが大きい大流量時の性能を重視したものとなり、最大角度時及び中間角度時において、大流量領域における圧力比を向上させる性能改善が得られる。
However, in this embodiment, when the
As a result, as shown in FIG. 7, the performance of the compressor is improved by increasing the pressure ratio at a maximum flow rate when the flow angle α is large and the flow rate α is large, comparing the solid line display and the broken line display. I understand that. Further, from the comparison between the solid line display and the dotted line display at the intermediate angle, it can be seen that the performance at a large flow rate with a large flow angle α is improved, although not as high as at the maximum angle.
In other words, setting the blade angle αk to αk1> αk2 places importance on the performance at a large flow rate where the flow angle α is large, and the performance improvement that improves the pressure ratio in the large flow rate region at the maximum angle and intermediate angle Is obtained.
<第5の実施形態>
続いて、本発明の第5の実施形態を図8から図10に基づいて説明する。
ベーンドディフューザにおいては、隣接する翼との間に翼負圧面から直角方向に最短距離が形成されていないもの、換言すればスロートができないものを「小弦節比ディフューザ」と呼んで一般に認識されている。この小弦節比ディフューザは、次のような特徴を有している。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In vane diffusers, those that do not have the shortest distance in the direction perpendicular to the blade suction surface between adjacent blades, in other words, those that cannot be throated, are called `` small string ratio diffusers '' and are generally recognized. ing. This small string ratio diffuser has the following characteristics.
ベーンレスディフューザは、サージ流量Qsが小さく、しかもチョーク流量Qcが大きいため、流量範囲が広い反面効率は低いという特徴を有している。
一方、ベーンドディフューザは、サージ流量Qsが大きく、しかもチョーク流量Qcがサージ流量Qsより10〜20%程度大きいだけであるから、流量範囲は狭いものの効率は高いという特徴を有している。
これに対し、小弦節比ディフューザは、スロートができないため、チョーク流量Qcはベーンドディフューザより大きく、サージ流量Qsはベーンドディフューザより大きくなる。従って、小弦節比ディフューザは、ベーンレスディフューザより効率が高くなるという特徴を有している。なお、小弦節比ディフューザにおいて、スロートが形成されない可動翼は「小弦節比翼」と呼ばれている。
The vaneless diffuser has a feature that the flow rate is wide but the efficiency is low because the surge flow rate Qs is small and the choke flow rate Qc is large.
On the other hand, the vane diffuser has a feature that the surge flow rate Qs is large and the choke flow rate Qc is only about 10 to 20% larger than the surge flow rate Qs, so that the flow rate is narrow but the efficiency is high.
On the other hand, since the chord ratio diffuser cannot throat, the choke flow rate Qc is larger than the vane diffuser and the surge flow rate Qs is larger than the vane diffuser. Therefore, the low chord ratio diffuser is characterized by higher efficiency than the vaneless diffuser. In the small chord ratio diffuser, the movable wing in which the throat is not formed is referred to as a “small chord ratio wing”.
図10は、ディフューザの特性として、ベーンドディフューザ及び小弦節比ディフューザについて圧力回復率と翼枚数との関係を示したものである。
通常のベーンドディフューザは、翼枚数を変化させると、図中に実線で示すように、翼枚数が10枚前後から小翼枚数になると圧力回復率が急速に低下し、極限として0枚の場合はベーンレスディフューザに一致する。
一方、小弦節比ディフューザでは、翼自体の大きさが通常のベーンドディフューザより小さいものを使用するので、図中に一点鎖線で示すように、翼枚数を大きくしても通常のベーンドディフューザまで圧力回復率が高くなることはない。
FIG. 10 shows the relationship between the pressure recovery rate and the number of blades for the vaned diffuser and the low chord ratio diffuser as the characteristics of the diffuser.
When the number of blades is changed, the normal vaned diffuser has a rapid decrease in pressure recovery rate when the number of blades decreases from around 10 to the number of small blades, as shown by the solid line in the figure. Matches the vaneless diffuser.
On the other hand, the small chord ratio diffuser uses a blade whose size is smaller than that of a normal vane diffuser. Therefore, as shown by the alternate long and short dash line in the figure, even if the number of blades is increased, the normal vane diffuser is used. Until the pressure recovery rate does not increase.
そこで、第5の実施形態では、図8に示すように、固定翼35の枚数が十分に小さくスロートを形成できない小弦節比翼を備えている小弦節比ディフューザにおいて、仮想のスロートA2を設定し、上述した第2の実施形態を適用する。
すなわち、この実施形態の可動翼34Dは、入口半径R1を固定翼35の入口半径R2より大きく設定したものである。従って、可動翼34Dの入口半径R1は、可動翼34Dが隣接する固定翼35の中間位置にある場合、隣接する固定翼35どうしで形成される翼間に仮想したスロートA2に対して、可動翼34Dの翼前縁が上流側となるように設定されている。
Therefore, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 8, the hypothetical throat A2 is set in the small chord joint ratio diffuser having the small chord joint ratio wings that have a sufficiently small number of the fixed
That is, the
このような構成とすれば、可動翼34Dと固定翼35とが重なった場合は小弦節比翼N枚と同様の圧力回復率を示し、両翼が等間隔に設置された場合には、翼枚数が2N枚となるため圧力回復率は高くなる。従って、この実施形態の構成を採用すれば、小弦節比ディフューザの特性を維持しながら、小流量時に可動翼34D及び固定翼35を等間隔に設定して性能を向上させることができる。
With such a configuration, when the
次に、本実施形態の変形例を図9に示して説明する。この変形例は、図8に示す実施形態と同様に固定翼35を小弦節比翼とし、さらに、可動翼34Eの後縁半径R3を固定翼35の後縁半径R4より大きく設定したものである。
このような構成とすれば、次のような特性が得られる。すなわち、図9(a)に示すように、可動翼34E及び固定翼35が分離して2N枚の翼枚数となる場合には、可動翼34Eの翼面積が小弦節比ディフューザより大きくなるので、圧力回復率は上昇する。
また、可動翼34Eが図9(b)に示す位置にある場合には、スロートが形成されないワイドレンジの特性を示す。
そして、可動翼34Eが図9(c)に示す位置にある場合には、翼枚数をN枚とした通常のベーンドディフューザと同様の高い圧力回復率を示す。
Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, the fixed
With such a configuration, the following characteristics can be obtained. That is, as shown in FIG. 9A, when the
Further, when the
When the
このため、可動翼34Eが実質スロートよりも固定翼35の圧力面側にあるときは、固定翼35が小弦節比翼として機能するため、チョーク流量Qc及びサージ流量Qsで規定される流量範囲が拡大されるワイドレンジ化を維持しながら、可動翼34Eにより圧力上昇を増すという作用が得られる。従って、この実施形態の構成を採用すれば、小弦節比ディフューザの特性を維持しながら、小流量時に可動翼34E及び固定翼35を等間隔に設定して性能を向上させることができるので、ワイドレンジ化(流量範囲の拡大)及び高圧力比を同時に達成することができる。
For this reason, when the
<第6の実施形態>
続いて、本発明の第6の実施形態を図11から図16に基づいて説明する。
この実施形態は、可動円板31を回動させる駆動装置40の摺動機構部45に関するものであり、特に、固定円板32の壁面と可動翼34との隙間δを低減するために好適な構造に関する。
図11に示す駆動装置40Aは、ハウジング11に形成したガイド溝48と、可動円板31の下端部に設けた凸状部49とにより構成された摺動機構部45Aを備えている。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment relates to the sliding
A
ガイド溝48の一側面には、円弧形状(半径R)の凹凸を形成したガイド面48aが設けられている。同様に、凸状部49側にも、ガイド面48aと対向する側面に対して、同じ円弧形状(半径R)の凹凸を形成した摺動面49aが設けられている。この摺動面49aはガイド面48aと接しており、可動円板31が回動することにより、双方に形成された円弧状の凹凸接触位置が周方向へ移動する。
また、ハウジング11には、ディフューザ通路33側から見て可動円板31の外周側となる面に接してシール機能を発揮するシール部材50が取り付けられている。このシール部材50は、ディフューザ通路33を流れる気流が摺動機構部45Aを通過して漏出することを防止するものである。
On one side surface of the
In addition, a
このような構成とすれば、可動円板31は、ガイド面48aと摺動面49aとの凹凸接触位置に応じて固定円板32に接近する方向または離間する方向に移動し、固定円板32との面間距離を変化させる。以下、この面間距離変化について、図12及び図13を参照して具体的に説明する。
可動円板31は、可動円板31側が回動することにより、固定側のガイド面48aに形成された凸部と摺動面49aに形成された凸部とが接触する隙間形成位置(図12(a)に破線で表示)と、ガイド面48aの凹凸及び摺動面49aの凹凸が互いに噛合するように接触する隙間低減位置(図12(a)に実線で表示)との間を、円弧の半径R方向に往復移動する。
With such a configuration, the
The
この結果、可動翼34の先端とハブ側壁面32aとの間に形成される隙間δは、図13に示すように、隙間形成位置における最大値(図中に一点鎖線で表示)から、隙間低減位置における最小値(図中に実線で表示)までの範囲内で変化する。
図12(b)は、可動円板31の可動範囲θに対応する隙間δの変化を示したものであり、隙間低減位置における最小隙間は、ガイド面48aの凹凸及び摺動面49aの凹凸を最適化することにより、ほとんどないに等しいδ≒0とすることができる。このため、隙間低減位置では隙間δを通る気流の漏れ量が減少するので、可変ディフューザを備えた圧縮機の効率を向上させることができる。
As a result, the gap δ formed between the tip of the
FIG. 12B shows the change of the gap δ corresponding to the movable range θ of the
また、上述した摺動機構部45Aは、ガイド面48aの凹凸及び摺動面49aの凹凸が噛み合う隙間低減位置を利用し、凹凸のピッチで段階的に回動させることが好ましい。
すなわち、可動翼34の位置が段階的に固定されるため、駆動装置40Aのガタや外部からの振動による翼位置の変動を防止できるようになり、圧縮機の特性を安定させることができる。
In addition, it is preferable that the above-described sliding
That is, since the position of the
また、上述した可変ディフューザにおいては、たとえば図14に示すように、隙間δがない状態でも良好な摺動性が得られるように、可動翼34の翼間となるシュラウド側壁面31a及び固定翼35の翼間となるハブ側壁面32aを滑動面51を形成する。具体的には、両翼の翼間となる壁面に、たとえば4フッ化エチレンのようなフッ素樹脂等を塗布して滑動面を形成すればよい。
このような構成とすれば、可動円板31は、隙間δがなくてもスムーズな回動が可能となる。また、可動円板31の背面側からディフューザ出口圧力により押圧すれば、上述したガイド面48a及び摺動面49aのような凹凸がなくても、隙間δをなくして効率の向上を達成することができる。
In the above-described variable diffuser, for example, as shown in FIG. 14, the shroud side wall surface 31 a and the fixed
With such a configuration, the
ところで、上述した説明では、ガイド面48a及び摺動面49aを円弧状としたが、たとえば図15に示す第1変形例のように、互いに同じ正弦波状の凹凸を有するガイド面48b及び摺動面49bとしてもよい。
あるいは、図16に示す第2変形例のように、固定側となるハウジング11にガイド溝48′を形成し、このガイド溝48′の適所に回動自在の回転リング52を必要数設置する構成としてもよい。この場合、可動円板31が回動すると、回転リング52に対して円弧状や正弦波状の摺動面49aが摺動するので、上述したガイド面48a,48bと同様に、隙間低減位置で隙間δをなくすことができる。
In the above description, the
Alternatively, as in the second modification shown in FIG. 16, a guide groove 48 'is formed in the
また、上記の実施形態で説明した可動翼及び固定翼の設定については、固定側と回動側とを逆に設定してもよい。すなわち、固定翼の入口半径と可動翼の入口半径との大小を逆にしたり、固定翼の翼前縁角度と可動翼の翼前縁角度の大小を逆にしたり、固定翼及び可動翼で小弦節比翼とする翼を逆にしたり、さらに、固定翼の後縁半径と可動翼の後縁半径との大小を逆にしても、それぞれ同様の作用効果が得られる。 Moreover, about the setting of the movable wing | blade and fixed wing | blade demonstrated by said embodiment, you may set a fixed side and a rotation side reversely. In other words, the fixed wing inlet radius and the movable wing inlet radius are reversed, the fixed wing leading edge angle and the moving wing leading edge angle are reversed, or the fixed wing and moving wing are small. Similar effects can be obtained by reversing the wings of the chord joint specific wing or by reversing the size of the trailing edge radius of the fixed wing and the trailing edge radius of the movable wing.
このように、本発明の可変ディフューザ構造によれば、インシデンスの増大や隙間δからの漏れによる効率低下を解消し、より一層効率が向上した可変ディフューザを提供することができる。従ってこの可変ディフューザを備えた遠心圧縮機や斜流圧縮機等の圧縮機は、その性能をより一層向上させることができる。
なお、本発明は上述した実施形態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内において適宜変更することができる。
Thus, according to the variable diffuser structure of the present invention, it is possible to eliminate a decrease in efficiency due to an increase in incidence or leakage from the gap δ, and to provide a variable diffuser with further improved efficiency. Therefore, a compressor such as a centrifugal compressor or a mixed flow compressor provided with this variable diffuser can further improve its performance.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
本発明のディフューザ及び圧縮機は、たとえばターボチャージャ、舶用過給機、航空用小型ガスタービン及び産業用の遠心圧縮機や斜流圧縮機に適用することができる。 The diffuser and the compressor of the present invention can be applied to, for example, a turbocharger, a marine supercharger, a small aviation gas turbine, and an industrial centrifugal compressor or mixed flow compressor.
30 可変ディフューザ
31 可動円板
31a シュラウド側壁面
32 固定円板
32a ハブ側壁面
33 ディフューザ通路
34,34A〜E 可動ディフューザ翼(可動翼)
35 固定ディフューザ翼(固定翼)
40,40A 駆動装置
41 ギア駆動部
42 ラックギア部
43 ピニオンギア
45,45A 摺動機構部
46 ガイドレール
47 凹溝部
48 ガイド溝
48a ガイド面
49 凸状部
49a 摺動面
30
35 Fixed diffuser wing (fixed wing)
40,
Claims (10)
前記ハブ側壁面及び前記シュラウド側壁面を形成する壁面部材に前記ディフューザ翼を円周方向へ交互に固定するとともに、前記壁面部材のいずれか一方を前記インペラの回転と同軸に回動させる駆動手段を設けたことを特徴とする可変ディフューザ。 A diffuser passage is formed between the hub side wall surface and the shroud side wall surface that decelerates the airflow discharged from the outer peripheral end of the impeller rotating in the housing and restores the dynamic pressure to a static pressure, and diffuser blades are formed in the diffuser passage. In the variable diffuser provided,
Drive means for alternately fixing the diffuser blades in a circumferential direction to wall surface members forming the hub side wall surface and the shroud side wall surface and rotating one of the wall surface members coaxially with rotation of the impeller. A variable diffuser characterized by being provided.
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CN102562674A (en) * | 2012-02-14 | 2012-07-11 | 大同北方天力增压技术有限公司 | Adjustable blade diffuser structure of turbo supercharger |
US20130280060A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Shakeel Nasir | Compressor diffuser having vanes with variable cross-sections |
EP3060810B1 (en) | 2013-10-21 | 2020-02-05 | Williams International Co., L.L.C. | Turbomachine diffuser |
KR102586852B1 (en) * | 2015-04-30 | 2023-10-06 | 컨셉츠 엔알이씨, 엘엘씨 | Biased passages in a diffuser and corresponding method for designing such a diffuser |
DE102016201256A1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomachine with bladed diffuser |
JP6704843B2 (en) * | 2016-12-07 | 2020-06-03 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | Centrifugal compressor and turbocharger |
JP6926550B2 (en) * | 2017-03-15 | 2021-08-25 | 株式会社Ihi | Centrifugal compressor |
JP7145588B2 (en) * | 2017-06-14 | 2022-10-03 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Electric blower and vacuum cleaner equipped with the same |
EP3688312A1 (en) * | 2017-09-25 | 2020-08-05 | Johnson Controls Technology Company | Compact variable geometry diffuser mechanism |
CN109723674B (en) * | 2019-01-24 | 2024-01-26 | 上海海事大学 | Rotatable inner end wall casing for compressor rotor |
JP7258728B2 (en) * | 2019-11-19 | 2023-04-17 | 株式会社日立インダストリアルプロダクツ | centrifugal fluid machine |
CN112160942B (en) * | 2020-09-10 | 2023-05-16 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | Diffuser and fan for household appliances |
WO2022117215A1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-09 | Cummins Ltd | Vane arrangement, compressor, computer program, and associated manufacturing and design methods |
CN118357613B (en) * | 2024-06-20 | 2024-09-24 | 成都晨发泰达航空科技股份有限公司 | Automatic welding device for replacement and repair of diffuser blade |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH486636A (en) * | 1968-08-20 | 1970-02-28 | Escher Wyss Ag | Diffuser of a centrifugal carrier |
FR2093363A5 (en) * | 1970-06-12 | 1972-01-28 | Neyrpic | |
US3861826A (en) * | 1972-08-14 | 1975-01-21 | Caterpillar Tractor Co | Cascade diffuser having thin, straight vanes |
JPS55144896U (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-17 | ||
US4737071A (en) * | 1985-04-22 | 1988-04-12 | Williams International Corporation | Variable geometry centrifugal compressor diffuser |
JP3356510B2 (en) * | 1992-12-25 | 2002-12-16 | 株式会社荏原製作所 | Centrifugal or mixed flow pump vaned diffuser |
US5316441A (en) * | 1993-02-03 | 1994-05-31 | Dresser-Rand Company | Multi-row rib diffuser |
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