叶轮及离心压缩机制造技术

叶轮具备以轴线为中心的圆盘状的轮毂和从轮毂的朝向轴线方向一方侧的面突出且在周向上排列的多个叶片，在从叶片中的包含作为从轮毂向叶尖侧远离的方向的叶片高度方向的剖面观察时，在叶片形成有以朝向旋转方向的后方侧凸出的方式弯曲的凹面，将在从所述剖面观察时连结叶片的叶尖侧的端缘与轮毂侧的端缘的假想线和叶片的中跨的在与假想线正交的方向上的距离定义为凹陷量的情况下，叶片具有所述凹陷量从前缘侧到后缘侧增加的部分。凹陷量从前缘侧到后缘侧增加的部分。凹陷量从前缘侧到后缘侧增加的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叶轮及离心压缩机


[0001]本说明书涉及一种叶轮及离心压缩机。
[0002]本申请基于2020年4月23日向日本专利局提出申请的日本特愿2020
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076704号主张优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]使用于离心压缩机的叶轮具备圆盘状的轮毂和设置于轮毂的一方侧的面的多个叶片。
[0004]在上述这样的叶轮中，在谋求调高压力比的情况下，以往一般有通过减小叶片的后倾角而使出口的绝对流速的周向分量增加的方法。另外，后倾角是指叶片的后缘处的切线相对于旋转轴线的径向所成的角度。作为具有这样形状的叶轮的具体例，已知有记载于以下专利文献1的结构。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2014
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109193号公报
[0008]专利技术要解决的技术问题
[0009]然而，在上述这样形状的叶轮中，由于从叶片的轮毂到叶尖的叶片负荷均匀地变大，因此由于叶轮内部的压力梯度造成的二元流、由于叶片端部的泄漏涡等流动结构造成的损失变大。因此，可能招致效率降低、稳定工作区域缩小。

技术实现思路

[0010]本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种压力比高且效率也高的叶轮及离心压缩机。
[0011]用于解决技术问题的技术手段
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术涉及的叶轮具备：圆盘状的轮毂，该轮毂以轴线为中心；以及多个叶片，该多个叶片从该轮毂的朝向所述轴线方向的一方侧的面突出，并在周向上排列，在从所述叶片的包含叶片高度方向的剖面观察时，在所述叶片形成有以朝向旋转方向的后方侧凸出的方式弯曲的凹面，该叶片高度方向是从所述轮毂向叶尖侧远离的方向，所述叶片具有所述凹面的曲率从前缘侧到后缘侧增加的部分。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本专利技术，能够提供压力比高且效率也高的叶轮及离心压缩机。
附图说明
[0015]图1是表示本专利技术的实施方式涉及的离心压缩机的构成的剖视图。
[0016]图2是表示本专利技术的实施方式涉及的叶轮的构成的立体图。
[0017]图3是表示本专利技术的实施方式涉及的叶轮的构成的子午面图。
[0018]图4是表示本专利技术的实施方式涉及的叶轮的叶片角分布的图。
[0019]图5A是表示本专利技术的实施方式涉及的全叶片的叶片高度方向上的形状的图。
[0020]图5B是表示本专利技术的实施方式涉及的全叶片的叶片高度方向上的形状的图。
[0021]图6是用于定义本专利技术的实施方式涉及的叶片的叶片角的图。
[0022]图7是表示本专利技术的实施方式涉及的全叶片的叶片角与外倾线的关系的说明图。
[0023]图8是表示本专利技术的实施方式涉及的叶轮的二元流的状态的说明图。
[0024]符号说明
[0025]100
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离心压缩机
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
叶轮
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轮毂
[0028]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
入口部
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出口部
[0030]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
全叶片
[0031]5a
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前缘
[0032]5b
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后缘
[0033]5c
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轮毂侧缘
[0034]5d
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叶尖侧缘
[0035]5m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中跨
[0036]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流路
[0037]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
分流叶片
[0038]10
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旋转轴
[0039]30
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壳体
[0040]40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散轮叶
[0041]Ac
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴线
[0042]F
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出口流路
[0043]F1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散流路
[0044]F2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出口涡旋
[0045]P
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压缩流路
[0046]R
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
凹面
[0047]Pl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
平面
具体实施方式
[0048](离心压缩机的构成)
[0049]以下，参照图1至图8对本专利技术的实施方式涉及的离心压缩机100进行说明。如图1所示，离心压缩机100具备旋转轴10、叶轮1、壳体30以及扩散轮叶40。另外，在本专利技术中，扩散轮叶40不是必要的结构，对于不具备扩散轮叶的离心压缩机也可以应用本专利技术。
[0050]旋转轴10沿着轴线Ac延伸，并且能够绕该轴线Ac旋转。在旋转轴10的外周面固定有叶轮1。叶轮1具有轮毂2、多个叶片5、7(全叶片5以及分流叶片7)。
[0051]轮毂2呈以轴线Ac为中心的圆盘状。轮毂2的外周面呈随着从轴线Ac方向的一方侧
朝向另一方侧而从径向内侧朝向外侧弯曲的曲面形状。
[0052]如图2所示，全叶片5是在轮毂2的周面上被设置为从流体的入口部3延伸至出口部4的长叶片。分流叶片7是在轮毂2的周面上形成于相邻的全叶片5、5间的流体的各流路6中被设置为从全叶片5的前缘5a的下游侧延伸至出口部4的短叶片。另外，图2中的箭头(符号N)表示叶轮1的旋转方向。
[0053]如图3所示，全叶片5具有作为入口部3侧的缘的前缘5a、作为出口部4侧的缘的后缘5b、作为与轮毂2连接的一侧的缘的轮毂侧缘5c以及作为与轮毂侧缘5c相对的缘的叶尖侧缘5d。分流叶片7具有作为入口部3侧的缘的前缘7a、作为出口部4侧的缘的后缘7b、作为与轮毂2连接的一侧的缘的轮毂侧缘7c以及作为与轮毂侧缘7c相对的缘的叶尖侧缘7d。叶尖侧缘5d、7d分别面向未图示的壳体的内壁面，并且在与壳体的内壁面之间形成有缝隙(以下，称作“间隙”)。另外，后述全叶片5的详细构成。
[0054]壳体30从外周侧包围这些旋转轴10和叶轮1。在壳体30的内部形成有压缩流路P和出口流路F，该压缩流路P收容叶轮1并压缩从外部导入的流体，该出口流路F与压缩流路P的径向外侧连接。
[0055]压缩流路P与叶轮1的外形对应地随着从轴线Ac方向一方侧朝向另一方侧而逐渐扩径。压缩流路P的径向外侧的出口与出口流路F连接。
[0056]出口流路F具有扩散流路F1和出口涡旋F2。扩散流路F1被设置为用于恢复从压缩流路P导入的流体的静压。扩散流路F1呈从压缩流路P的出口朝向径向外侧延伸的圆环状。在从包含轴线Ac的剖面观察时，扩散流路F1的流路宽度在延伸方向的全域中为恒定。在扩散流路F1中也可以设置多个扩散轮叶40。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种叶轮，其特征在于，具备：圆盘状的轮毂，该轮毂以轴线为中心；以及多个叶片，该多个叶片从该轮毂的朝向所述轴线方向的一方侧的面突出，并在周向上排列，在从所述叶片的包含叶片高度方向的剖面观察时，在所述叶片形成有以朝向旋转方向的后方侧凸出的方式弯曲的凹面，该叶片高度方向是从所述轮毂向叶尖侧远离的方向，在将从所述剖面观察时连结所述叶片的叶尖侧的端缘与轮毂侧的端缘的假想线和所述叶片的中跨在与所述假想线正交的方向上的距离定义为凹陷量的情况下，所述叶片具有所述凹陷量从前缘侧到后缘侧增加的部分。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述凹陷量增加的部分构成为，所述凹面的曲率从所述前缘侧到所述后缘侧增加。3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，在所述叶片的所述后缘的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田浩范，谷口直，平谷文人，冨田勋，松尾哲也，白川太阳，
申请(专利权)人：三菱重工船用机械株式会社，
类型：发明
国别省市：