JPH09100797A - 遠心圧縮機の羽根車 - Google Patents
遠心圧縮機の羽根車Info
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- JPH09100797A JPH09100797A JP25997395A JP25997395A JPH09100797A JP H09100797 A JPH09100797 A JP H09100797A JP 25997395 A JP25997395 A JP 25997395A JP 25997395 A JP25997395 A JP 25997395A JP H09100797 A JPH09100797 A JP H09100797A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流路中の２次流れの発生を抑制し得るととも
に、境界層の剥離を抑制し得る遠心圧縮機の羽根車を提
供する。 【解決手段】 翼３表面の流入口側に流体の流れ方向に
沿う溝８が形成されてなる。
に、境界層の剥離を抑制し得る遠心圧縮機の羽根車を提
供する。 【解決手段】 翼３表面の流入口側に流体の流れ方向に
沿う溝８が形成されてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心圧縮機の羽根
車に関するものである。
車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開昭60−166793号公報には、
改善された遠心圧縮機の羽根車が提案されている。同公
報を引用するならば、従来の遠心圧縮機は、図４に示す
ように、端部に羽根車11を取付けた駆動軸12が、軸受お
よびシール13によって圧縮機本体14に回転可能に、密封
支承されている。そして、その外周部分に渦巻室15が形
成され、渦巻室15の半径方向内側に本体14との間でディ
フューザ16を形成する部分を備え、中央部には吸込管17
が取付けられる軸方向の円筒部を形成されたケーシング
18が本体14に取付けられ、本体14との間に前記羽根車11
を収容している。
改善された遠心圧縮機の羽根車が提案されている。同公
報を引用するならば、従来の遠心圧縮機は、図４に示す
ように、端部に羽根車11を取付けた駆動軸12が、軸受お
よびシール13によって圧縮機本体14に回転可能に、密封
支承されている。そして、その外周部分に渦巻室15が形
成され、渦巻室15の半径方向内側に本体14との間でディ
フューザ16を形成する部分を備え、中央部には吸込管17
が取付けられる軸方向の円筒部を形成されたケーシング
18が本体14に取付けられ、本体14との間に前記羽根車11
を収容している。
【０００３】羽根車11の主板側Ｈは本体14の軸受および
シール13を支持するサイドプレート19に隣接し、同じく
反主板側Ｓはケーシング18の内壁に隣接する。ここに主
板側Ｈとは、主板20またはハブ21およびそれらに接する
付近の翼22を指し、反主板側Ｓとは、主板側Ｈの反対
側、すなわち、クローズ型であるならば側板23およびそ
れに接する付近の翼22を指し、オープン型ならケーシン
グ18に対向する開放縁の付近の翼22を指す。
シール13を支持するサイドプレート19に隣接し、同じく
反主板側Ｓはケーシング18の内壁に隣接する。ここに主
板側Ｈとは、主板20またはハブ21およびそれらに接する
付近の翼22を指し、反主板側Ｓとは、主板側Ｈの反対
側、すなわち、クローズ型であるならば側板23およびそ
れに接する付近の翼22を指し、オープン型ならケーシン
グ18に対向する開放縁の付近の翼22を指す。
【０００４】反主板側Ｓは、オープン型羽根車において
は流体通路（以下流路と言う）が露出しているが、図示
のクローズ型羽根車においては、さらに側板23が設けら
れていて、流路は側板23の内部に限定される。そして側
板23とケーシング18との間にはシール24が設けられ、羽
根車出口から羽根車入口への還流を阻止するようになっ
ている。
は流体通路（以下流路と言う）が露出しているが、図示
のクローズ型羽根車においては、さらに側板23が設けら
れていて、流路は側板23の内部に限定される。そして側
板23とケーシング18との間にはシール24が設けられ、羽
根車出口から羽根車入口への還流を阻止するようになっ
ている。
【０００５】吸込管17から羽根車11の軸線方向に吸込ま
れた流体は、回転する羽根車11によって昇圧されると共
に速度エネルギを与えられ、羽根車11から半径方向に排
出したのちディフューザ16に入り、ここで速度エネルギ
を圧力エネルギに変換しながらディフューザ16の出口に
至り、さらに渦巻室15内を旋回しながら図示しない吐出
管に導かれる。
れた流体は、回転する羽根車11によって昇圧されると共
に速度エネルギを与えられ、羽根車11から半径方向に排
出したのちディフューザ16に入り、ここで速度エネルギ
を圧力エネルギに変換しながらディフューザ16の出口に
至り、さらに渦巻室15内を旋回しながら図示しない吐出
管に導かれる。
【０００６】そして、上記従来構成の羽根車11において
は、圧縮機が小流量域に移行すると、翼入口の負圧面上
での流体の減速率が大きくなって境界層が発達し、衝突
角の大きさ如何によっては流れは剥離して負圧面の近傍
において相対速度が逆向きの逆流域が生じ理想的な流れ
とは著しく異なったものとなり、このような翼負圧面に
おける剥離は、羽根車11の、従って圧縮機の効率を低下
させる原因となり、さらに翼入口の衝突角が増大すると
逆流域が広がって圧縮機のサージングへと発展するた
め、圧縮機の運転可能範囲をますます狭いものとする。
は、圧縮機が小流量域に移行すると、翼入口の負圧面上
での流体の減速率が大きくなって境界層が発達し、衝突
角の大きさ如何によっては流れは剥離して負圧面の近傍
において相対速度が逆向きの逆流域が生じ理想的な流れ
とは著しく異なったものとなり、このような翼負圧面に
おける剥離は、羽根車11の、従って圧縮機の効率を低下
させる原因となり、さらに翼入口の衝突角が増大すると
逆流域が広がって圧縮機のサージングへと発展するた
め、圧縮機の運転可能範囲をますます狭いものとする。
【０００７】上述のような従来の羽根車11が有する欠点
を解消するため、特開昭60−166793号公報に提案された
遠心圧縮機の羽根車においては、羽根車入口近傍の翼負
圧面に、乱流を発生して境界層の剥離を抑制する手段を
設けることが提案されている。
を解消するため、特開昭60−166793号公報に提案された
遠心圧縮機の羽根車においては、羽根車入口近傍の翼負
圧面に、乱流を発生して境界層の剥離を抑制する手段を
設けることが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の特開
昭60−166793号公報に提案されたものは、翼等に流体流
れ方向に交差する溝を形成して乱流を発生させるように
構成したものであり、発生する乱流によって流路中の境
界層の剥離を抑制することは可能であるが、乱流では必
ず渦すなわち２次流れが生じるため、羽根車の効率を必
ずしも十分に改善しえない。
昭60−166793号公報に提案されたものは、翼等に流体流
れ方向に交差する溝を形成して乱流を発生させるように
構成したものであり、発生する乱流によって流路中の境
界層の剥離を抑制することは可能であるが、乱流では必
ず渦すなわち２次流れが生じるため、羽根車の効率を必
ずしも十分に改善しえない。
【０００９】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、その目的は、流路中の２次流れの発生
を抑制し得るとともに、境界層の剥離を抑制し得る遠心
圧縮機の羽根車を提供するものである。
なされたもので、その目的は、流路中の２次流れの発生
を抑制し得るとともに、境界層の剥離を抑制し得る遠心
圧縮機の羽根車を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る遠心圧縮機の羽根車は、翼表面の流
入口側に流体の流れ方向に沿う溝が形成されてなるもの
である。
めに、本発明に係る遠心圧縮機の羽根車は、翼表面の流
入口側に流体の流れ方向に沿う溝が形成されてなるもの
である。
【００１１】そして、上記遠心圧縮機の羽根車において
は、主板の流路を形成する表面、さらには側板の流路を
形成する表面の流入口側に流体の流れ方向に沿う溝が形
成されてあってもよい。
は、主板の流路を形成する表面、さらには側板の流路を
形成する表面の流入口側に流体の流れ方向に沿う溝が形
成されてあってもよい。
【００１２】以下、本発明の構成並びに作用について詳
述する。遠心圧縮機の羽根車内の流れは元々乱流状態で
ありレイノルズ数が極めて大きいものであり、粘性力は
慣性力に比べ極めて小さく一般に粘性力を無視すること
ができる。このことは、流体を非粘性流体として扱える
ことを意味し、非粘性流体の物体表面の流れは、物体表
面の方向に沿うことが知られている。そこで、本発明に
おいては、このような流れの特性を利用するもので、翼
表面の流入口側に流体の流れ方向に沿う溝を形成するこ
とによって、乱流状態の流体流れを溝に沿った流れに規
制することで整流状態を得るもので、これにより、流路
中の２次流れの発生が抑制できると共に、逆流も発生し
にくくなることから境界層の剥離が抑制でき、遠心圧縮
機の羽根車の効率を向上させることができる。
述する。遠心圧縮機の羽根車内の流れは元々乱流状態で
ありレイノルズ数が極めて大きいものであり、粘性力は
慣性力に比べ極めて小さく一般に粘性力を無視すること
ができる。このことは、流体を非粘性流体として扱える
ことを意味し、非粘性流体の物体表面の流れは、物体表
面の方向に沿うことが知られている。そこで、本発明に
おいては、このような流れの特性を利用するもので、翼
表面の流入口側に流体の流れ方向に沿う溝を形成するこ
とによって、乱流状態の流体流れを溝に沿った流れに規
制することで整流状態を得るもので、これにより、流路
中の２次流れの発生が抑制できると共に、逆流も発生し
にくくなることから境界層の剥離が抑制でき、遠心圧縮
機の羽根車の効率を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を基
に説明する。図１は、本発明に係る遠心圧縮機の羽根車
の正面図、図２は、図１のＸ−Ｘの上半分の断面図、図
３は、図２のＹ方向から見た翼の部分拡大説明図であ
る。
に説明する。図１は、本発明に係る遠心圧縮機の羽根車
の正面図、図２は、図１のＸ−Ｘの上半分の断面図、図
３は、図２のＹ方向から見た翼の部分拡大説明図であ
る。
【００１４】羽根車１は、主板２、翼３、側板４により
構成され、主板２の中心には駆動軸５に取付けるための
貫通孔６が形成されている。また翼３は主板２に固定さ
れ、さらに本例では側板４にも固定されクローズ型とな
っている。そして、主板２、翼３および側板４によって
形成される流路７の内周面には、流体流れ方向に沿う溝
８が翼３のほぼ中央部までの長さで形成されている。
構成され、主板２の中心には駆動軸５に取付けるための
貫通孔６が形成されている。また翼３は主板２に固定さ
れ、さらに本例では側板４にも固定されクローズ型とな
っている。そして、主板２、翼３および側板４によって
形成される流路７の内周面には、流体流れ方向に沿う溝
８が翼３のほぼ中央部までの長さで形成されている。
【００１５】上記構成の羽根車１を圧縮機に組込み使用
すると、吸込管から羽根車１内に吸込まれた流体は、従
来と同様に、回転する羽根車１によって昇圧されると共
に速度エネルギを与えられ、羽根車１から半径方向に排
出したのちディフューザに入り、ここで速度エネルギを
圧力エネルギに変換しながらディフューザの出口に至
り、さらに渦巻室内を旋回しながら吐出管に導かれる
が、この流れにおいて、羽根車１の流路７の内周面には
流体流れ方向に沿う溝８が形成されているので、流体は
溝８に沿う流れに規制され整流状態となるため、流路７
中の２次流れの発生が抑制される。また逆流が発生しに
くくなることから境界層の剥離が抑制でき、これらによ
り遠心圧縮機の羽根車１の効率を向上させることができ
る。
すると、吸込管から羽根車１内に吸込まれた流体は、従
来と同様に、回転する羽根車１によって昇圧されると共
に速度エネルギを与えられ、羽根車１から半径方向に排
出したのちディフューザに入り、ここで速度エネルギを
圧力エネルギに変換しながらディフューザの出口に至
り、さらに渦巻室内を旋回しながら吐出管に導かれる
が、この流れにおいて、羽根車１の流路７の内周面には
流体流れ方向に沿う溝８が形成されているので、流体は
溝８に沿う流れに規制され整流状態となるため、流路７
中の２次流れの発生が抑制される。また逆流が発生しに
くくなることから境界層の剥離が抑制でき、これらによ
り遠心圧縮機の羽根車１の効率を向上させることができ
る。
【００１６】なお、上記実施例では、最も好ましい例と
して流路７を形成する主板２、翼３および側板４の全て
に溝８を形成した例を説明したが、本発明は、この例に
限定されるものではなく、若干効率は低下するが翼３の
み、さらには翼３と主板２のみに溝８を形成してもよ
い。また、クローズ型を例としたが、側板４の無いオー
プン型の圧縮機にも適用することができる。
して流路７を形成する主板２、翼３および側板４の全て
に溝８を形成した例を説明したが、本発明は、この例に
限定されるものではなく、若干効率は低下するが翼３の
み、さらには翼３と主板２のみに溝８を形成してもよ
い。また、クローズ型を例としたが、側板４の無いオー
プン型の圧縮機にも適用することができる。
【００１７】また、溝８の長さは、翼３のほぼ中央部ま
での長さを例としたが、２次流れや剥離が発生し易い翼
３のほぼ中央部より長くてもよい。
での長さを例としたが、２次流れや剥離が発生し易い翼
３のほぼ中央部より長くてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る遠心
圧縮機の羽根車であれば、流路中の２次流れの発生が抑
制できると共に、逆流も発生しにくくなることから境界
層の剥離が抑制でき、遠心圧縮機の羽根車の効率を向上
させることができる。
圧縮機の羽根車であれば、流路中の２次流れの発生が抑
制できると共に、逆流も発生しにくくなることから境界
層の剥離が抑制でき、遠心圧縮機の羽根車の効率を向上
させることができる。
【図１】本発明に係る遠心圧縮機の羽根車の正面図であ
る。
る。
【図２】図１のＸ−Ｘの上半分の断面図である。
【図３】図２のＹ方向から見た翼の部分拡大説明図であ
る。
る。
【図４】従来の遠心圧縮機の部分断面図である。
１：羽根車 ２：主板
３：翼 ４：側板 ５：駆動軸
６：貫通孔 ７：流路 ８：溝
３：翼 ４：側板 ５：駆動軸
６：貫通孔 ７：流路 ８：溝
Claims (4)
- 【請求項１】 翼表面の流入口側に流体の流れ方向に沿
う溝が形成されてなることを特徴とする遠心圧縮機の羽
根車。 - 【請求項２】 主板の流路を形成する表面の流入口側に
流体の流れ方向に沿う溝が形成されてなる請求項１記載
の遠心圧縮機の羽根車。 - 【請求項３】 側板の流路を形成する表面の流入口側に
流体の流れ方向に沿う溝が形成されてなる請求項２記載
の遠心圧縮機の羽根車。 - 【請求項４】 溝の長さが翼のほぼ中央部に達する長さ
である請求項１、２または３記載の遠心圧縮機の羽根
車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25997395A JPH09100797A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 遠心圧縮機の羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25997395A JPH09100797A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 遠心圧縮機の羽根車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100797A true JPH09100797A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17341507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25997395A Withdrawn JPH09100797A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 遠心圧縮機の羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100797A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054587A1 (en) | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Lg Electronics Inc. | Cross-flow fan and air conditioner |
| JP2014074352A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Minebea Co Ltd | 遠心式ファン |
| WO2014115761A1 (ja) | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 株式会社豊田自動織機 | ターボチャージャ用インペラ、該製造方法、ターボチャージャ、及びターボユニット |
| JP2016521821A (ja) * | 2013-06-13 | 2016-07-25 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータＮｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ． | 圧縮機羽根車 |
| CN107869359A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-03 | 无锡宇能选煤机械厂 | 流线型厚叶片涡轮增压器转子轴 |
| CN108930665A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-04 | 赵浩浩 | 一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构 |
| CN111989482A (zh) * | 2019-04-12 | 2020-11-24 | 朴行济 | 水力发电装置用叶轮组件 |
| KR102228675B1 (ko) * | 2020-03-27 | 2021-03-16 | 주식회사 남원터보원 | 임펠러 |
| CN114109895A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 北京航空航天大学 | 抑制附面层分离的周向偏置高速离心叶轮 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP25997395A patent/JPH09100797A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054587A1 (en) | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Lg Electronics Inc. | Cross-flow fan and air conditioner |
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| US9709073B2 (en) | 2012-10-03 | 2017-07-18 | Minebea Co., Ltd. | Centrifugal fan |
| JP2014141909A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | ターボチャージャ用インペラ、ターボチャージャ用インペラの製造方法、ターボチャージャ、及びターボユニット |
| AU2014208575B2 (en) * | 2013-01-23 | 2016-03-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Turbocharger impeller, method of manufacturing the same, turbocharger, and turbocharger unit |
| WO2014115761A1 (ja) | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 株式会社豊田自動織機 | ターボチャージャ用インペラ、該製造方法、ターボチャージャ、及びターボユニット |
| US10323518B2 (en) | 2013-01-23 | 2019-06-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Turbocharger impeller, method of manufacturing the same, turbocharger, and turbocharger unit |
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| CN107869359A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-03 | 无锡宇能选煤机械厂 | 流线型厚叶片涡轮增压器转子轴 |
| CN108930665A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-04 | 赵浩浩 | 一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构 |
| CN111219361A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-06-02 | 赵浩浩 | 一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构 |
| CN111989482A (zh) * | 2019-04-12 | 2020-11-24 | 朴行济 | 水力发电装置用叶轮组件 |
| CN111989482B (zh) * | 2019-04-12 | 2022-04-05 | 朴行济 | 水力发电装置用叶轮组件 |
| KR102228675B1 (ko) * | 2020-03-27 | 2021-03-16 | 주식회사 남원터보원 | 임펠러 |
| CN114109895A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 北京航空航天大学 | 抑制附面层分离的周向偏置高速离心叶轮 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |