离心压缩机制造技术

离心压缩机具备：旋转轴；压气机叶轮，其安装于旋转轴的一端；第一壁面以及第二壁面，它们形成在壳体内，在旋转轴线的方向上相互面对；扩散器，其在压气机叶轮的周围形成在第一壁面与第二壁面之间；以及壁部，其将扩散器与供旋转轴延伸的壳体内的空间隔开。在壁部形成有抽气孔，该抽气孔是用于从扩散器抽出气体的至少一个抽气孔，将扩散器与空间连接。

centrifugal compressor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心压缩机
本公开涉及离心压缩机。
技术介绍
作为涉及离心压缩机的技术，公知有专利文献1～3所记载的技术。在专利文献1中记载有如下结构：在具备有气体轴承的离心压缩机中，被该离心压缩机压缩后的气体的一部分被供给至气体轴承。在专利文献2中记载有如下结构：形成有将向离心压缩机的扩散器流动的流体的一部分从扩散器的下游侧区域返回至上游侧区域的循环流路，在循环流路流动的流体被冷却单元冷却。在专利文献3中记载有如下结构：将用于对涡轮进行换气的空气流的一部分引导至离心压缩机的叶轮的下游侧面，由此对叶轮的下游侧面进行冷却。专利文献1：日本实开平4-99418号公报专利文献2：日本特开2010-151034号公报专利文献3：日本特开2008-25577号公报为了利用被离心压缩机压缩后的气体的一部分，需要在壳体的某处设置用于取出气体(用于抽气)的开口或者孔。另一方面，在被离心压缩机吸入的气体中有可能混入有杂质等异物。在以某些目的利用的该气体的一部分包含杂质的情况下，可能对被供给该气体的一部分的部分(部件、空间等)产生不良影响。
技术实现思路
本公开对能够减少在被抽出的压缩气体的一部分中混入异物的可能性的离心压缩机进行说明。本公开的一个方式的离心压缩机具备：旋转轴，其设置在壳体内，具有旋转轴线；压气机叶轮，其收容在壳体内，并安装于旋转轴的一端；第一壁面以及第二壁面，它们形成在壳体内，分别沿旋转轴线的径向以及周向延伸，并且在旋转轴线的方向上相互面对；扩散器，其在压气机叶轮的周围形成于第一壁面与第二壁面之间，并且沿径向以及周向延伸；涡旋件，其是与扩散器连接的涡旋件，使第一壁面位于扩散器与涡旋件之间；壁部，其包括第二壁面，并且将扩散器与供旋转轴延伸的壳体内的空间隔开，在所述壁部形成有用于从所述扩散器抽出气体的至少一个抽气孔，该抽气孔将所述扩散器与所述空间连接，并且在所述壁部未形成用于使被抽出的所述气体返回至所述扩散器的贯通孔。根据本公开的一些方式，能够减少在通过抽气孔被抽出的压缩气体的一部分中混入异物的可能性。附图说明图1是示意地表示本公开的一个实施方式的离心压缩机的说明图。图2是表示本公开的一个实施方式的离心压缩机的一个例子的剖视图。图3是表示图2的离心压缩机的扩散器以及壁部的剖视图。图4是从旋转轴线方向观察压气机叶轮和包含叶片的壁部的图。图5是用于说明图4中的抽气孔的配置的图。图6是用于说明图4中的抽气孔的长孔形状的图。具体实施方式本公开的一个方式的离心压缩机具备：旋转轴，其设置在壳体内，具有旋转轴线；压气机叶轮，其收容在壳体内，并安装于旋转轴的一端；第一壁面以及第二壁面，它们形成在壳体内，分别沿旋转轴线的径向以及周向延伸，并且在旋转轴线的方向上相互面对；扩散器，其在压气机叶轮的周围形成于第一壁面与第二壁面之间，并且沿径向以及周向延伸；涡旋件，其是与扩散器连接的涡旋件，使第一壁面位于扩散器与涡旋件之间；壁部，其包括第二壁面，并且将扩散器与供旋转轴延伸的壳体内的空间隔开，在所述壁部形成有用于从所述扩散器抽出气体的至少一个抽气孔，该抽气孔将所述扩散器与所述空间连接，并且在所述壁部未形成用于使被抽出的所述气体返回至所述扩散器的贯通孔。根据该离心压缩机，通过压气机叶轮的旋转将气体压缩，压缩气体从扩散器向涡旋件流动。形成于壁部的至少一个抽气孔将扩散器与壳体内的空间连接。通过该抽气孔，在扩散器流动的压缩气体的一部分被抽出，可应用于某些目的。在扩散器中，压缩气体的流速(朝向径向外侧的流速)比较大。因此，即使在由离心压缩机吸入的气体中混入有异物，异物也存在随着压缩气体的流速而被输送至涡旋件内的趋势。因此，该离心压缩机能够减少在通过抽气孔被抽出的压缩气体的一部分中混入异物的可能性。在一些方式中，还具备：气体轴承构造，其对旋转轴进行支承；轴承冷却管线，其形成于壳体内而成为空间的一部分，并将抽气孔与气体轴承构造连接；以及冷却器，其构成为连接有轴承冷却管线，对通过抽气孔抽出的气体进行冷却。在该情况下，抽出的气体被冷却器冷却。该冷却后的气体通过轴承冷却管线而供给至气体轴承构造。由此，能够将压缩气体抽出而对离心压缩机所具有的气体轴承构造进行冷却。该结构也可以说是离心压缩机的自冷却机构。对于不喜欢异物的气体轴承构造而言，具备抑制异物混入的抽气孔的本结构是特别有用的。在一些方式中，在壁部固定有朝向第一壁面突出并且在扩散器内沿周向具有间隔地排列的多个叶片，抽气孔是形成于相邻的两个叶片之间的长孔，长孔沿着形成于该两个叶片之间的气流的流动方向而长长地延伸。沿着流动方向长长地延伸的长孔维持抽气用的开口面积，并且进一步减少在被抽出的气体中混入异物的可能性。在一些方式中，多个叶片分别包括后缘，抽气孔设置在与后缘的PCD(PitchCircleDiameter：节圆直径)重叠的位置。设置于与后缘的PCD重叠的位置的抽气孔能够进行逐步实现扩散器中的静压恢复的气体的抽气。由此，从压力的观点考虑，抽出的气体也具有较高的利用价值。在一些方式中，在壁部仅形成有一个抽气孔。在该情况下，使用所需最小限度的抽气孔就能够抽出希望的量的气体。也容易进行用于形成抽气孔的壁部的加工。以下，一边参照附图、一边对本公开的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中对同一要素标注同一附图标记，并省略重复的说明。对本实施方式的电动增压器(离心压缩机的一个例子)1进行说明。电动增压器1例如应用于未图示的燃料电池系统。燃料电池系统的型式没有特别的限定。燃料电池系统例如可以是固体高分子型燃料电池(PEFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)等。如图1以及图2所示，电动增压器1具备涡轮2、压气机3、以及在两端设置有涡轮2和压气机3的旋转轴4。在涡轮2与压气机3之间设置有用于向旋转轴4提供旋转驱动力的马达5。由压气机3压缩后的压缩空气(“压缩气体”的一个例子)G作为氧化剂(氧)而供给至上述的燃料电池系统。在燃料电池系统内通过燃料与氧化剂的化学反应进行发电。从燃料电池系统排出包含水蒸气的空气，该空气被供给至涡轮2。电动增压器1使用从燃料电池系统排出的高温的空气，使涡轮2的涡轮叶轮21旋转。通过涡轮叶轮21的旋转，从而压气机3的压气机叶轮31旋转，将压缩空气G供给至燃料电池系统。另外，在电动增压器1中，压气机3的驱动力的大部分也可以由马达5给予。即，电动增压器1几乎可以是马达驱动的增压器。燃料电池系统以及电动增压器1例如能够搭载于车辆(电动汽车)。另外，也可以向电动增压器1的马达5供给由燃料电池系统发电的电力，但也可以从燃料电池系统以外供给电力。对电动增压器1进行更详细地说明。电动增压器1具备：涡轮2、压气机3、具有旋转轴线X的旋转轴4、马达5、以及控制马达5的旋转驱动的逆变器6。电动增压器1具备收容旋转轴4、马达5、空气轴承构造8以及后述的叶轮等的壳体H。涡轮2具备涡轮壳体22和收容于涡轮壳体22的涡轮叶轮21。压气机3具备压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心压缩机，其特征在于，具备：/n旋转轴，其设置在壳体内，具有旋转轴线；/n压气机叶轮，其收容在所述壳体内，并安装于所述旋转轴的一端；/n第一壁面以及第二壁面，它们形成在所述壳体内，分别沿所述旋转轴线的径向以及周向延伸，并且在所述旋转轴线的方向上相互面对；/n扩散器，其在所述压气机叶轮的周围形成于所述第一壁面与所述第二壁面之间，并且沿所述径向以及所述周向延伸；/n涡旋件，其是与所述扩散器连接的涡旋件，使所述第一壁面位于所述扩散器与所述涡旋件之间；以及/n壁部，其包括所述第二壁面，并且将所述扩散器与供所述旋转轴延伸的所述壳体内的空间隔开，/n在所述壁部形成有用于从所述扩散器抽出气体的至少一个抽气孔，该抽气孔将所述扩散器与所述空间连接，并且在所述壁部未形成用于使被抽出的所述气体返回至所述扩散器的贯通孔。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171101 JP 2017-2118461.一种离心压缩机，其特征在于，具备：
旋转轴，其设置在壳体内，具有旋转轴线；
压气机叶轮，其收容在所述壳体内，并安装于所述旋转轴的一端；
第一壁面以及第二壁面，它们形成在所述壳体内，分别沿所述旋转轴线的径向以及周向延伸，并且在所述旋转轴线的方向上相互面对；
扩散器，其在所述压气机叶轮的周围形成于所述第一壁面与所述第二壁面之间，并且沿所述径向以及所述周向延伸；
涡旋件，其是与所述扩散器连接的涡旋件，使所述第一壁面位于所述扩散器与所述涡旋件之间；以及
壁部，其包括所述第二壁面，并且将所述扩散器与供所述旋转轴延伸的所述壳体内的空间隔开，
在所述壁部形成有用于从所述扩散器抽出气体的至少一个抽气孔，该抽气孔将所述扩散器与所述空间连接，并且在所述壁部未形成用于使被抽出的所述气体返回至所述扩散器的贯通孔。


2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，还具备：
气体轴承构造，其对所述旋转轴进行支承；
轴承冷却管线，其形成于所述壳体内而成为所述空间的一部分，并将所述抽气孔与所述气体轴承构造连接；以及
冷却器，其构成为连接有所述轴承冷却管线，对通过所述抽气孔抽出的所述气体进行冷却。


3.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，
在所述壁部固定有朝向所述第一壁面突出并且在所述扩散器内沿周向具有间隔地排列的多个叶片，
所述抽气孔是形成于相邻的两个叶片之间的长孔，所述长孔沿着形成于该两个叶片之间的气流的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迫田晃司，池谷信之，金子薰，泽近尚海，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP