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公開番号2024131973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042582
出願日2023-03-17
発明の名称遠心圧縮機用のパイプディフューザ
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人大島特許事務所
主分類F04D 29/44 20060101AFI20240920BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ディフューザ流路の入口圧力を適切に均一にする。
【解決手段】パイプディフューザ38は、遠心圧縮機のコンプレッサインペラ36の外周に配置される。パイプディフューザ38は、周方向に離間して設けられた複数のディフューザ流路39を備える。ディフューザ流路39のそれぞれは、径方向外側に向けて周方向に傾斜して延在する、円形の断面形状を有するスロート68と、スロート68に連続し、径方向外側に向けて漸増する断面積を有するテーパー部70と、テーパー部70に連続し、周方向からパイプディフューザ38の軸方向へ湾曲する湾曲部72とを有する。パイプディフューザ38は、テーパー部70のそれぞれに連通する一端を有する複数の貫通孔76と、周方向に延在し、貫通孔76の他端を連通させる環状の連通路78とを更に備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
遠心圧縮機のコンプレッサインペラの外周に配置される遠心圧縮機用のパイプディフューザであって、
周方向に離間して設けられた複数のディフューザ流路を備え、
前記ディフューザ流路のそれぞれは、
径方向外側に向けて前記周方向に傾斜して延在する、円形の断面形状を有するスロートと、
前記スロートに連続し、前記径方向外側に向けて漸増する断面積を有するテーパー部と、
前記テーパー部に連続し、前記周方向から当該パイプディフューザの軸方向へ湾曲する湾曲部と、を有し、
当該パイプディフューザが、
前記テーパー部のそれぞれに連通する一端を有する複数の貫通孔と、
前記周方向に延在し、前記貫通孔の他端を連通させる環状の連通路と、を更に備える、パイプディフューザ。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記貫通孔の前記一端は、前記湾曲部の内側と同じ側の前記テーパー部の部分に設けられている、請求項１に記載のパイプディフューザ。
【請求項３】
当該パイプディフューザが、
前記コンプレッサインペラの外周に配置され、前記スロートを画定する環状のハウジングと、
前記ハウジングの外周部に取り付けられ、前記湾曲部を画定する複数のディフューザパイプと、を含み、
前記テーパー部のそれぞれが前記ハウジングと対応する前記ディフューザパイプとに亘って形成されている、請求項１又は２に記載のパイプディフューザ。
【請求項４】
前記ハウジングは前記軸方向に分割可能な２つの分割体を含み、
前記連通路は、２つの前記分割体の一方の分割面に設けられた環状溝からなり、
前記貫通孔が前記ハウジングに設けられている、請求項３に記載のパイプディフューザ。
【請求項５】
２つの前記分割体の前記一方が、前記環状溝の内部にて前記軸方向に延在し、前記環状溝の幅よりも小さい幅を有する少なくとも１つの突起を有し、前記突起が前記周方向に隣接する２つの前記貫通孔の間に配置されている、請求項４に記載のパイプディフューザ。
【請求項６】
２つの前記分割体の前記一方が、複数の前記突起を有し、前記突起の先端に、２つの前記分割体の他方を前記一方に固定するためのボルトが螺合する雌ねじが形成されている、請求項５に記載のパイプディフューザ。
【請求項７】
前記連通路は、前記ハウジングの軸方向面に当接して前記ハウジングを支持する静止体に向けて開放するように前記ハウジングに形成された環状溝からなり、
前記貫通孔が前記ハウジングに設けられている、請求項３に記載のパイプディフューザ。
【請求項８】
当該パイプディフューザが、前記ディフューザパイプの軸方向面に当接するように設けられた環状部材を更に含み、
前記連通路が前記環状部材の内部に形成され、前記貫通孔の前記一端が、前記ディフューザパイプによって画定される前記テーパー部の部分に設けられている、請求項３に記載のパイプディフューザ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機用のパイプディフューザに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、遠心圧縮機のディフューザとして、翼形状の複数の壁（翼）が周方向に配置され、互いに隣接する２つの翼の間にディフューザ通路（区分された通路）が形成された翼タイプのものが公知である（特許文献１）。
【０００３】
このディフューザでは、ディフューザ通路は第１の側壁と第２の側壁との間に形成され、隣接する２つの翼間で最も間隔が狭い入口部分において第１及び第２の壁の一方に均圧開口が形成され、均圧開口の後ろ側に第１のリング通路が形成されている。各ディフューザ通路は均圧開口を介して第１のリング通路に流体接続され、これによりディフューザ通路が互いに流体接続とされている。均圧開口は、互いに隣接する２つの翼の間にスリットとして形成されており、ディフューザ通路の入口の圧力を均一にする効果を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７１０５５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、遠心圧縮機のディフューザには、ディフューザ通路がパイプによって形成される構造を有するパイプディフューザも存在する。そこで、パイプディフューザにおいて、ディフューザ通路の入口圧力を均一にするために、特許文献１に記載の構造をパイプディフューザに適用することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のディフューザ通路の入口圧力を均一にする構造をパイプディフューザに適用すると、ディフューザ通路の入口圧力を適切に均一にできないことを本発明者は見出した。これは、両ディフューザにおいては、ディフューザ通路の入口圧力の不均衡を生じる原因及び、ディフューザ通路の形状が異なることが原因と考えられる。つまり、スリットの位置が最適でなく、パイプディフューザにおいてディフューザ通路の入口圧力を適切に均一にするためには、スリットを適切な位置に配置する必要がある。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑み、パイプディフューザにおいてディフューザ流路の入口圧力を適切に均一にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、遠心圧縮機のコンプレッサインペラの外周に配置される遠心圧縮機用のパイプディフューザ（３８）であって、周方向に離間して設けられた複数のディフューザ流路（３９）を備え、前記ディフューザ流路のそれぞれは、径方向外側に向けて前記周方向に傾斜して延在する、円形の断面形状を有するスロート（６８）と、前記スロートに連続し、前記径方向外側に向けて漸増する断面積を有するテーパー部（７０）と、前記テーパー部に連続し、前記周方向から当該パイプディフューザの軸方向へ湾曲する湾曲部（７２）と、を有し、当該パイプディフューザが、前記テーパー部のそれぞれに連通する一端を有する複数の貫通孔（７６）と、前記周方向に延在し、前記貫通孔の他端を連通させる環状の連通路（７８）と、を更に備える。
【０００９】
この態様によれば、貫通孔がテーパー部に連通することにより、貫通孔がスロートに連通する場合に比べて、ディフューザ流路の入口圧力が均一化される。これにより、低流量側の運転限界点が低流量側に移動する、即ち運転可能流量域が低流量側に拡大する。そのため、設計流量を増加させた圧縮機を用いて、圧縮機効率が高い低流量領域で遠心圧縮機を運転することが可能である。
【００１０】
上記の態様において、前記貫通孔の前記一端は、前記湾曲部の内側と同じ側の前記テーパー部の部分に設けられているとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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