CN110242613A - 叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。叶轮(81)具备由轮毂(8b)、护罩(8a)以及多个叶片(8c)划分形成并沿轮机轴(4)的周向并排设置的多个升压流路(8d)，该多个升压流路(8d)使冷却空气从轮机轴(4)的轴向流入、并使冷却空气朝向轮机轴(4)的径向外侧流出，升压流路(8d)是贯通孔(82)，该贯通孔(82)具有形成于轮机轴向的端面的流入口(83)、以及形成于轮机径向外侧的外周面的流出口(84)，并从流入口(83)朝向流出口(84)呈直线状贯通形成。据此，能够降低制造成本的同时提高结构强度。

Description

叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法

技术领域

本发明涉及叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。

背景技术

以往，作为叶轮，已知有在轴心部设置有圆筒形状的吸入口的封闭式的叶轮(例如，参照专利文献1)。该叶轮具有圆板部以及从圆板部的两侧突出的一对突起部，在单侧突起部的内部形成有吸入口，与吸入口相连的流体流路形成于圆板部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本登录实用新型第3157493号公报

发明内容

本发明要解决的课题

然而，一般的封闭式叶轮包括轮毂、护罩以及多个叶片。在制造上述那样的封闭式叶轮时，首先，通过对金属块进行NC加工从而一体地切出轮毂和多个叶片，之后，通过焊接、钎焊等对多个叶片接合护罩。在该情况下，通过对金属块进行NC加工，切削成包含轮毂和多个叶片的复杂形状，因此，难以实现加工成本的抑制。另外，在将多个叶片与护罩接合的情况下，形成接合部，因此，该接合部有可能成为导致叶轮的结构强度降低的部位。

在此，在专利文献1中，在圆板部形成与吸入口相连的流体流路，流体流路从圆板部的中心朝向外侧形成为直线状。然而，叶轮的吸入口(流入口)与从吸入口朝向排出口(流出口)的流体流路分别作为独立的流路而形成，因此，无法一体地形成吸入口和流体流路，难以实现加工的简化，且难以实现加工成本的抑制。

为此，本发明的课题在于，提供一种能够降低制造成本的同时提高结构强度的叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明的叶轮的特征在于，具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述升压流路分别是贯通孔，该贯通孔具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，并以从所述流入口朝向所述流出口呈直线状的方式贯通形成，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。

根据该结构，能够通过贯通形成呈直线状地贯通孔来形成升压流路，因此能够降低制造成本。另外，能够通过形成贯通孔来形成升压流路，因此，无需分开制造轮毂、护罩以及多个叶片，从而能够以不形成接合部的方式一体地形成轮毂、护罩以及多个叶片。也就是说，通过一体地形成轮毂、护罩以及多个叶片，从而能够省去接合部的形成，由此，能够提高结构强度。

另外，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。

根据该结构，能够使从旋转轴的中心至升压流路的径向上的距离随着从流入口趋向流出口而变大。因此，能够适当地发挥叶轮的升压功能。

另外，优选的是，在从所述旋转轴的径向观察的面内，所述贯通孔相对于所述轴向上的所述叶轮的端面的倾斜方向沿着向所述流入口流入的所述流体的相对流入角的方向。

根据该结构，能够使流体适当地经由流入口导入升压流路。

另外，优选的是，所述轮毂以及所述护罩形成为圆环形状，该圆环形状在轴中心形成有供所述旋转轴穿过的穿过孔，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，所述轮毂的内周面与所述流入口之间的距离比所述流入口与所述护罩的外周面之间的距离短。

根据该结构，通过缩短轮毂的内周面与流入口之间的距离，能够缩短从旋转轴的中心至流入口的径向上的距离。因此，能够使从旋转轴的中心至升压流路的径向上的距离随着从流入口趋向流出口更加变大，能够进一步提高叶轮的升压功能。

本发明的离心式压缩机的特征在于，具备：上述的叶轮；以及旋转轴，其与所述叶轮连接，并使所述叶轮旋转。

根据该结构，能够提供使用了结构强度较高且成本较低的叶轮的离心式压缩机。

本发明的燃气轮机的特征在于，具备：压缩机，其吸取空气并对所述空气进行压缩；燃烧器，其使由所述压缩机压缩过的压缩空气与燃料混合进行燃烧；透平，其通过由所述燃烧器使所述燃料燃烧而产生的燃气进行旋转；以及上述的离心式压缩机，其吸取从所述压缩机抽吸了的压缩空气进行升压，并将升压了的压缩空气作为冷却空气排出。

根据该结构，能够通过离心式压缩机将压缩空气升压并作为冷却空气进行供给。

本发明的叶轮的制造方法，用于制造叶轮，所述叶轮具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入，并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述叶轮的制造方法的特征在于，所述升压流路分别具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，在所述叶轮的制造方法中具有如下加工工序：从所述流入口朝向所述流出口呈直线状地贯通形成贯通孔，并将所述贯通孔设为升压流路，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。

根据该结构，在加工工序中，通过贯通形成呈直线状的贯通孔，能够容易地形成升压流路，因此能够降低加工成本。

另外，优选的是，在所述加工工序中，通过进行钻削加工或者铣削加工而形成所述贯通孔。

根据该结构，通过钻削加工或者铣削加工来贯通形成贯通孔，从而以简单的加工设备便能够进行效率良好的加工作业，因此能够降低加工成本。

另外，优选的是，还包括对所述贯通孔的内周面进行研磨的研磨工序。

根据该结构，通过研磨工序能够使贯通孔的内周面变得光滑，因此能够抑制升压流路中的流路阻力的增大。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的燃气轮机的概要结构图。

图2是实施方式1所涉及的燃气轮机的燃烧器周边的放大剖视图。

图3是实施方式1所涉及的叶轮的俯视图。

图4是实施方式1所涉及的叶轮的侧视图。

图5是实施方式1所涉及的叶轮的立体图。

图6是示出实施方式1所涉及的叶轮的子午线剖面的概略剖视图。

图7是实施方式2所涉及的叶轮的贯通孔的剖视图。

图8是实施方式2所涉及的叶轮的局部放大的侧视图。

附图标记说明：

1 压缩机

11 空气吸取口

12 压缩机外壳

13 压缩机静叶

13a 最终级静叶

14 压缩机动叶

15 出口引导静叶

16 出口

2 燃烧器

21 燃烧筒

21A 先导燃烧嘴

21Aa 先导锥筒

21Ab 先导喷嘴

21B 主燃烧嘴

21Ba 主喷嘴

21Bb 回旋叶

21C 内筒

22 尾筒

23 燃烧器外壳

24 供气口

3 透平

31 透平外壳

32 透平静叶

32a 冷却通路

32b 护罩部

32ba 入口部

33 透平动叶

34 排气室

34a 排气扩散器

4 轮机轴(旋转轴)

41 轴承部

42 轴承部

5 压缩机扩散器

51 一端

52 另一端

55 抽气部

6 中间轴罩

7 冷却装置

71 排气管

72 供气管

73 冷却管

74 热交换器

8 升压装置

8a 护罩

8b 轮毂

8c 叶片

8d 升压流路

81 叶轮

82 贯通孔

83 流入口

84 流出口

9 扩散器

9a 引导板

9b 通路

10 歧管

10a 环状通路

10b 开口部

10c 孔部

101 燃气轮机

C 轴心

P 压缩空气

R 机室

具体实施方式

以下，基于附图来详细说明本发明所涉及的实施方式。需要说明的是，本发明不被该实施方式限定。另外，在下述实施方式中的构成要素之中，包括本领域技术人员能够且容易置换的要素、或者实质上相同的要素。此外，以下所记载的构成要素能够适当进行组合，另外，在具有多个实施方式的情况下，也能够对各实施方式进行组合。

[实施方式1]

图1是实施方式1所涉及的燃气轮机的概要结构图。图2是实施方式1所涉及的燃气轮机的燃烧器周边的放大剖视图。图3是实施方式1所涉及的叶轮的俯视图。图4是实施方式1所涉及的叶轮的侧视图。图5是实施方式1所涉及的叶轮的立体图。图6是示出实施方式1所涉及的叶轮的子午线剖面的概略剖视图。

如图1所示，燃气轮机101具备压缩机1、燃烧器2以及透平3。该燃气轮机101在压缩机1、燃烧器2以及透平3的中心部贯通地配置有作为旋转轴的轮机轴4。压缩机1、燃烧器2以及透平3沿着轮机轴4的轴心C，从空气的流动的前侧朝向后侧依次并排设置。需要说明的是，在以下的说明中，轮机轴向是指与轴心C平行的方向，轮机周向是指以轴心C为中心的圆周方向，轮机径向是指与轴心C正交的方向。另外，轮机径向内侧为轮机径向上朝向轴心C的一侧，轮机径向外侧为轮机径向上从轴心C远离的一侧。

压缩机1是通过对空气进行压缩而得到压缩空气的装置。压缩机1在圆筒形状的压缩机外壳12内设置有压缩机静叶13以及压缩机动叶14，该压缩机外壳12具有吸取空气的空气吸取口11。压缩机静叶13安装于压缩机外壳12侧并沿轮机周向并排设置有多个。另外，压缩机动叶14安装于轮机轴4侧并沿以轮机轴4为中心的轮机周向并排设置有多个。这些压缩机静叶13和压缩机动叶14沿着轮机轴向交替地设置。压缩机1在出口16沿轮机周向并排设置有多个最终级静叶13a。另外，存在如下情况，压缩机1在出口16的比最终级静叶13a靠下游处沿轮机周向并排设置有多个出口引导静叶15。

燃烧器2是通过对由压缩机1压缩过的压缩空气供给燃料，从而生成高温高压的燃气的装置。燃烧器2具有将压缩空气与燃料混合并使其燃烧的燃烧筒21、以及从燃烧筒21向透平3导入燃气的尾筒22。燃烧筒21在构成机室R的圆筒形状的燃烧器外壳23内沿以轮机轴4为中心的轮机周向并排设置有多个(例如16个)。

如图2所示，各燃烧筒21形成为筒型，在其内部的中心配置有先导燃烧嘴21A。另外，燃烧筒21沿着其内周面以包围先导燃烧嘴21A的方式配置有多个主燃烧嘴21B。先导燃烧嘴21A包括支承于燃烧筒21的先导锥筒21Aa和配置于先导锥筒21Aa的内部的先导喷嘴21Ab。另外，各主燃烧嘴21B包括主喷嘴21Ba和设置于主喷嘴21Ba的外周部的回旋叶(旋流叶片)21Bb。另外，在燃烧筒21中，未图示的先导燃料管线与先导喷嘴21Ab连结，未图示的主燃烧管线与各主喷嘴21Ba连结。另外，燃烧筒21通过包围先导燃烧嘴21A的内筒21C，在该内筒21C的内侧形成向先导燃烧嘴21A侧输送压缩空气的流路，在内筒21C的外侧形成向主燃烧嘴21B侧输送压缩空气的流路。该燃烧筒21的筒型的轴沿着轮机轴向配置，供气口24作为筒型的开口部，使该供气口24朝向压缩机1的出口16侧配置。该燃烧筒21在从供气口24向内部流入高温高压的压缩空气的空气流时，使该压缩空气与从主燃烧嘴21B喷射的燃料混合，得到预混合气体的回旋流。另外，压缩空气与从先导燃烧嘴21A喷射的燃料混合，被未图示的点火器点火而燃烧，从而作为燃气向燃烧筒21内喷出。此时，燃气的一部分以伴有火焰向周围扩散的方式向燃烧筒21内喷出，从而对从各主燃烧嘴21B流入至燃烧筒21内的预混合气体点火而使其燃烧。即，能够通过基于从先导燃烧嘴21A喷射的先导燃料产生的扩散火焰，进行用于使来自主燃烧嘴21B的稀薄预混合燃料稳定燃烧的保焰。

另外，各燃烧筒21经由压缩机扩散器5与压缩机1连接。压缩机扩散器5是构成将来自压缩机1的压缩空气向燃烧筒21引导的空气通路的筒体，其一端51与压缩机1中的出口16连接，另一端52与燃烧器2中的燃烧筒21的供气口24连接，从而将压缩机1与各个燃烧器2相连。

透平3是通过在燃烧器2燃烧而得到的燃气而产生旋转动力的装置。透平3在圆筒形状的透平外壳31内设置有透平静叶32以及透平动叶33。透平静叶32安装于透平外壳31侧并沿轮机周向并排设置有多个。另外，透平动叶33安装于轮机轴4侧并沿轮机周向并排设置有多个。这些透平静叶32和透平动叶33沿着轮机轴向交替地设置。另外，在透平外壳31的后侧设置有排气室34，该排气室34具有与透平3连续的排气扩散器34a。

轮机轴4的压缩机1侧的端部被轴承部41支承，排气室34侧的端部被轴承部42支承，并设置为以轴心C为中心旋转自如。并且，轮机轴4的压缩机1侧的端部与发电机的驱动轴连结，对此在图中未明确示出。

在上述那样的燃气轮机101中，从压缩机1的空气吸取口11吸取的空气通过多个压缩机静叶13和压缩机动叶14而被压缩，从而成为高温高压的压缩空气。在燃烧器2中，通过对该压缩空气混合燃料并使其燃烧，从而生成高温高压的燃气。接着，该燃气通过透平3的透平静叶32和透平动叶33，从而驱动轮机轴4旋转，对与该轮机轴4连结的发电机赋予旋转动力，由此进行发电。接着，驱动轮机轴4旋转后的废气经由排气室34的排气扩散器34a而以废气的形式被排放至大气中。

实施方式1的燃气轮机101在压缩机扩散器5设置有抽气部55。抽气部55为了从压缩机扩散器5抽取压缩空气而形成为与压缩机扩散器5的内外连通的孔。在实施方式1中，抽气部55设置于压缩机扩散器5的一端51和另一端52中的至少一方。例如，抽气部55为形成于压缩机扩散器5的一端51的边缘部分或另一端52的边缘部分的孔。因此，通过抽气部55，经由压缩机扩散器5从压缩机1向燃烧筒21输送的压缩空气P的一部分被向构成机室R的圆筒形状的燃烧器外壳23内取出。

与该抽气部55相关联地，燃气轮机101在轮机轴4的外周沿着轮机周向装配有呈环状的中间轴罩6。并且，在中间轴罩6的外周，在燃烧器外壳23内且多个燃烧筒21的外侧划分形成机室R。

并且，实施方式1的燃气轮机101具有冷却装置7。冷却装置7具有：排气管71，其从机室R通向燃烧器外壳23的外部；供气管72，其从燃烧器外壳23的外部贯通燃烧器外壳23而通向中间轴罩6的内部(轮机轴4侧)；冷却管73，其将排气管71与供气管72连通；以及热交换器(TCA冷却器)74，其设置于冷却管73的中途。

因此，由抽气部55向机室R取出的压缩空气P从排气管71向燃烧器外壳23的外部的冷却管73排出，在热交换器74与冷媒进行热交换而成为冷却空气，并经由供气管72供给至中间轴罩6的内部。接着，通过该压缩空气P的冷却空气，能够对透平静叶32、透平动叶33、轮机轴4等进行冷却。

此外，实施方式1的燃气轮机101具有升压装置8、扩散器9以及歧管10。

升压装置8设置于中间轴罩6的内部且透平静叶(在实施方式1中为配置于透平3的入口部的第一级透平静叶)32的轮机径向内侧。升压装置8为由固定于轮机轴4的封闭式叶轮81构成的、所谓的离心式压缩机。叶轮81具有：护罩8a；轮毂8b，其与护罩8a在轮机轴向上对置；以及叶片8c，其设置于护罩8a与轮毂8b之间，在护罩8a与轮毂8b之间形成有从轮机轴向朝向轮机径向外侧的升压流路8d。在该升压装置8中，随着轮机轴4的旋转，护罩8a、轮毂8b以及叶片8c进行旋转，从而将通过冷却装置7供给至中间轴罩6的内部的压缩空气P的冷却空气从轮机轴吸入到护罩8a与轮毂8b之间的升压流路8d，朝向轮机径向外侧升压的同时从升压流路8d排出。

扩散器9固定于透平外壳31，在升压装置8的轮机径向外侧沿轮机周向连续地设置。在扩散器9中，通过将由板材形成为环状的一对引导板9a在轮机轴向上对置并以轮机轴4为中心配置，从而形成有朝向轮机径向外侧而截面积增大的通路9b。并且，通路9b的轮机径向内侧端与升压装置8中的作为升压流路8d的排出口的轮机径向外侧端相面对。因此，对于在升压装置8的轮机径向外侧由升压装置8升压而从升压流路8d排出的压缩空气P的冷却空气，扩散器9一边向轮机径向外侧引导一边使其减速。需要说明的是，扩散器9也可以不具有引导板9a而通过形成于透平外壳31的环状空间而形成通路9b。另外，扩散器9在通路9b内还可以设置有对压缩空气P的冷却空气向轮机径向外侧的流动进行调整的固定的叶片。

歧管10固定于透平外壳31，如图3所示，配置于沿轮机周向并排设置有多个的透平静叶32与扩散器9之间。歧管10形成有以轮机轴4为中心在轮机周向上连续的环状通路10a。歧管10具有环状通路10a的轮机径向内侧沿轮机周向连续开放而成的开口部10b，并以该开口部10b与扩散器9中的通路9b的轮机径向外侧端连通的方式与扩散器9连结。另外，歧管10具有环状通路10a的轮机径向外侧沿轮机径向贯通、并沿轮机周向并排设置有多个的孔部10c，并以该孔部10c与设置于各透平静叶32的冷却通路32a连通的方式与各透平静叶32的护罩部32b连结。冷却通路32a在一个透平静叶32的内部形成有多个，并在轮机径向内侧的护罩部32b汇集到一个入口部32ba，孔部10c形成为与该入口部32ba连通。因此，歧管10将由扩散器9引导至轮机径向外侧的压缩空气P的冷却空气一边沿轮机周向引导一边向各透平静叶32的冷却通路32a供给。

根据上述那样的燃气轮机101，通过扩散器9将由升压装置8升压了的压缩空气P的冷却空气向轮机径向外侧引导，并且通过歧管10将由扩散器9引导至轮机径向外侧的压缩空气P的冷却空气向各透平静叶32的冷却通路32a供给。因此，能够减少由升压装置8升压而向各透平静叶32供给的压缩空气P的冷却空气的压力损失。

接下来，参照图3至图6，对升压装置8的叶轮81进行说明。叶轮81固定于轮机轴4，呈圆环形状。由于一方面轮机轴4的直径大，另一方面设置叶轮81的空间受到限制，因此该叶轮81设置成内径以及外径较大且内外径差较小。另外，叶轮81在轮机轴向上的宽度也较窄。

叶轮81从轮机轴向导入作为流体的冷却空气(压缩空气P)，并向轮机径向外侧排出冷却空气。如上所述，叶轮81具有轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c，通过轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c划分出多个升压流路8d。换言之，就该叶轮81而言，通过对圆环形状的构件形成多个升压流路8d，从而形成为轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c成为一体的叶轮81。

升压流路8d具有形成于轮机轴向上的叶轮81的端面的流入口83以及形成于轮机径向外侧的叶轮81的外周面的流出口84。另外，升压流路8d由贯通孔82形成，该贯通孔82从流入口83朝向流出口84呈直线状地贯通形成。因此，上述的贯通孔82以轴心C为中心而在轮机周向上点对称地排列形成多个而配置多个升压流路8d。另外，贯通孔82形成为截面呈圆形的圆孔。

如图3所示，形成于轮机轴向上的叶轮81的端面的流入口83形成为，沿着与连接流入口83的中心与轴心C的轮机径向的线段正交的切线方向延伸。换言之，在从轮机轴向观察的平面中，贯通孔82沿从流入口83的中心朝向切线方向的方向贯通形成。

另外，如图4所示，形成于轮机径向外侧的外周面的流出口84形成为，其延伸的方向相对于与轮机轴向正交的面倾斜。也就是说，在从轮机径向观察的侧面中，贯通孔82相对于与轮机轴向正交的面向预定的贯通方向(倾斜方向)延伸。换言之，贯通孔82以相对于与轮机轴向正交的面的倾斜角度θ为预定的倾斜角度的方式贯通形成。在此，贯通孔82的贯通方向沿着向流入口83流入的冷却空气的相对流入角的方向，具体而言，作为贯通孔82的预定的倾斜角度θ成为相对于向流入口83流入的冷却空气的相对流入角在约±5°的范围。

再次参照图3，叶轮81通过使从轴心C至升压流路8d的径向上距离随着从流入口83趋向流出口84而变大，从而能够提高压缩性能。也就是说，从轴心C至流入口83的轮机径向上的距离与从轴心C至流出口84的轮机径向上的距离之差越大，则越能够提高叶轮81的压缩性能。因此，在从轮机轴向观察的面内，轮毂8b的内周面与流入口83(的中心)之间在轮机径向上的距离Li比流入口83(的中心)与护罩8a的外周面之间的距离Lo短。由此，能够使流入口83靠近轴心C侧，因此能够使上述之差变大。需要说明的是，在实施方式1中，使距离Li比距离Lo短，但不特别限定，距离Li与距离Lo也可以是相同的距离。

接下来，对制造上述的叶轮81的制造方法进行说明。在制造上述的叶轮81时，首先，准备包含轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c的外形的圆环形状的构件。也就是说，准备形成多个升压流路8d之前的形状的圆环形状的构件。对该圆环形状的构件执行贯通形成贯通孔82而形成升压流路8d的加工工序。

在该加工工序中，通过钻削加工或者铣削加工等切削加工，对圆环形状的构件贯通形成直线状的贯通孔82。此时，在从轮机轴向观察的面内，贯通孔82的贯通方向为从形成的流入口83的中心朝向与轮机径向正交的切线方向的方向。另外，在从轮机径向观察的面内，贯通孔82的贯通方向为倾斜角度θ的方向，该倾斜角度θ为向流入口83的冷却空气的相对流入角。

并且，在加工工序执行后，也可以进行研磨贯通孔82的内表面的研磨加工。在研磨工序中，通过进行研磨以得使贯通孔82的内表面变得光滑，从而减小贯通孔82的流路阻力。

如上所述，根据实施方式1，通过贯通形成直线状的贯通孔82，从而能够通过简易加工便形成升压流路8d，因此能够降低制造成本。另外，能够通过形成贯通孔82来形成升压流路8d，因此，无需分开制造轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c，从而能够以不形成接合部的方式一体地形成轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c。也就是说，通过一体地形成轮毂8b、护罩8a以及多个叶片8c，能够省去接合部的形成，由此，能够提高叶轮81的结构强度。

另外，根据实施方式1，将贯通孔82的贯通方向设为从流入口83的中心朝向切线方向的方向，因此，能够使从轴心C至升压流路8d的径向上的距离随着从流入口83趋向流出口84而变大。因此，可得到能够适当地发挥升压功能的叶轮81。

另外，根据实施方式1，能够将贯通孔82的贯通方向设为沿着向流入口83流入的冷却空气的相对流入角的方向。具体而言，如上所述，通过使贯通孔82的倾斜角度θ相对于冷却空气的相对流入角在约±5°的范围，从而能够可靠地经由流入口83向升压流路8d导入冷却空气。

另外，根据实施方式1，通过缩短轮毂8b的内周面与流入口83之间的距离，从而能够缩短从轴心C至流入口83的径向上的距离。因此，能够使从轴心C至升压流路8d的径向上的距离随着从流入口83趋向流出口84而更加变大，从而能够进一步提高叶轮81的升压功能。

另外，根据实施方式1，通过钻削加工或者铣削加工贯通形成贯通孔82，从而能够以简单的加工设备进行效率良好的加工作业，因此能够降低加工成本。

另外，根据实施方式1，能够通过研磨工序使贯通孔82的内周面变得光滑，因此能够抑制升压流路8d中的流路阻力的增大。

[实施方式2]

接下来，参照图7以及图8，对实施方式2所涉及的叶轮81进行说明。需要说明的是，在实施方式2中，为了避免重复的记载，对与实施方式1不同的部分进行说明，并对作为与实施方式1同样的结构的部分标注相同的附图标记来进行说明。图7是实施方式2所涉及的叶轮的贯通孔的剖视图。图8是实施方式2所涉及的叶轮的局部放大的侧视图。

在实施方式2的叶轮81中，在从流入口83至流出口84的范围形成的贯通孔82的流路截面积都比实施方式1的贯通孔82大。具体而言，实施方式1的贯通孔82是截面呈圆形的圆孔，但实施方式2的贯通孔82是如图7所示那样截面呈长圆形的长孔。也就是说，实施方式2的贯通孔82呈将相邻的实施方式1的贯通孔82连接起来的形状。

实施方式2的贯通孔82在沿与贯通方向正交的面剖切的截面上，呈由半圆形状的两个圆弧以及将相面对的圆弧的两端部彼此之间分别连结的两个直线构成的形状。例如，在进行钻削加工的情况下，实施方式2的贯通孔82通过使两个圆孔平行地相连而成为长孔。另外，在进行铣削加工的情况下，实施方式2的贯通孔82通过使铣刀平行移动而成为长孔。

需要说明的是，实施方式2的贯通孔82通过将多个圆孔平行地相连而形成，从而成为长孔，但不限定于该结构。也可以以流路截面积从升压流路8d的流入口83侧朝向流出口84侧变大的方式，相对于一个圆孔使另一个圆孔倾斜，并将该两个圆孔相连而形成。换言之，也可以以多个圆孔彼此从流入口83朝向流出口84侧扩大的方式，将多个圆孔相连而形成。

如上所述，根据实施方式2，与实施方式1相比，能够使贯通孔82的流路截面积扩大，因此，能够吸取较多的冷却空气，另外，能够排出较多的压缩过的冷却空气。

另外，根据实施方式2，通过以流路截面积从流入口83侧朝向流出口84侧变大的方式来形成贯通孔82，从而能够使流出口84中的冷却空气的流速减速，由此，能够提高压缩效率。

需要说明的是，在实施方式1以及实施方式2中，考虑了钻削加工或者铣削加工，因此将贯通孔82的形状设为圆孔或者长孔，但例如在使贯通孔82的流路截面积更加扩大的情况下，也可以将贯通孔82的形状设为呈截面矩形状的方孔，在该情况下，可以通过放电加工等形成作为方孔的贯通孔82。

Claims (8)

1.一种叶轮，其特征在于，具备：

轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；

护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；

沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及

沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，

所述升压流路分别是贯通孔，该贯通孔具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，并从所述流入口朝向所述流出口呈直线状贯通形成，

在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，

在从所述旋转轴的径向观察的面内，所述贯通孔相对于所述轴向上的所述叶轮的端面的倾斜方向沿着向所述流入口流入的所述流体的相对流入角的方向。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，

所述轮毂以及所述护罩形成为圆环形状，该圆环形状在轴中心形成有供所述旋转轴穿过的穿过孔，

在从所述旋转轴的轴向观察的面内，所述轮毂的内周面与所述流入口之间的距离比所述流入口与所述护罩的外周面之间的距离短。

4.一种离心式压缩机，其特征在于，具备：

权利要求1至3中任一项所述的叶轮；以及

旋转轴，其与所述叶轮连接，并使所述叶轮旋转。

5.一种燃气轮机，其特征在于，具备：

压缩机，其吸取空气并对所述空气进行压缩；

燃烧器，其使由所述压缩机压缩过的压缩空气与燃料混合进行燃烧；

透平，其通过由所述燃烧器使所述燃料燃烧而产生的燃气进行旋转；以及

权利要求4所述的离心式压缩机，其吸取从所述压缩机抽吸的压缩空气进行升压，并将升压了的压缩空气作为冷却空气排出。

6.一种叶轮的制造方法，用于制造叶轮，

所述叶轮具备：

轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；

护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；

沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及

沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，

所述叶轮的制造方法的特征在于，

所述升压流路分别具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，

在所述叶轮的制造方法中进行如下加工工序：从所述流入口朝向所述流出口呈直线状地贯通形成贯通孔，并将所述贯通孔设为升压流路。

7.根据权利要求6所述的叶轮的制造方法，其特征在于，

在所述加工工序中，通过进行钻削加工或者铣削加工而形成所述贯通孔。

8.根据权利要求6或7所述的叶轮的制造方法，其特征在于，

还包括对所述贯通孔的内周面进行研磨的研磨工序。