CN114320950B - 离心压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种离心压缩机，叶轮具备毂和多个叶片。各叶片具有从外周面的一方侧朝向另一方侧延伸并在叶轮旋转时成为正压的正压面及成为负压的负压面。毂在多个叶片的正压面与负压面之间具有在外周面开口的减薄部。减薄部设置成相比叶片的负压面更接近正压面。

Description

离心压缩机
技术领域
本发明涉及离心压缩机。
背景技术
例如，在日本特开2009-133267号公报中公开了具备叶轮的离心压缩机。该离心压缩机中的叶轮具有：毂，所述毂具有外周面及背面；以及多个叶片。在毂形成有使外周面与背面连通的贯通孔。通过该贯通孔的形成，降低了叶轮的惯性力矩。
发明内容
在日本特开2009-133267号公报所记载的离心压缩机中，在叶轮旋转时在毂产生的应力分布存在改善的余地。
本发明的目的在于提供能够达成降低叶轮的惯性力矩和抑制向毂的应力分布的不均匀的产生这两者的离心压缩机。
本发明的一方面的离心压缩机具备：旋转轴；以及叶轮，所述叶轮固定于所述旋转轴并与所述旋转轴一体旋转，其中，所述叶轮具备：毂，所述毂具有外周面和背面，所述外周面具有随着从所述旋转轴的一方侧去向另一方侧而逐渐扩径的形状，所述背面形成于所述另一方侧；以及多个叶片，所述多个叶片设置于所述毂的所述外周面，所述多个叶片各自具有从所述外周面的一方侧朝向另一方侧延伸并在所述叶轮旋转时成为正压的正压面及成为负压的负压面，所述毂在所述多个叶片的所述正压面与所述负压面之间具有在所述外周面开口的减薄部，所述减薄部设置成相比所述叶片的所述负压面更接近所述正压面。
本发明的上述内容及其他目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联地理解的本发明所涉及的接下来的详细说明中变得清楚。
附图说明
图1是概略地示出本发明的一实施方式的离心压缩机的结构的图。
图2是叶轮的立体图。
图3是与图2不同的角度的叶轮的立体图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下参照的附图中，对相同或与之相当的构件标注相同的附图标记。
图1是概略地示出本发明的一实施方式的离心压缩机的结构的图。如图1所示，离心压缩机1具备叶轮100、涡轮叶轮200、旋转轴310、马达320、轴承330以及外壳400。
旋转轴310将叶轮100与涡轮叶轮200连接。该旋转轴310由马达320驱动而旋转。旋转轴310由轴承330支承。此外，马达320具有转子和定子(省略图示)。
外壳400收容有叶轮100、涡轮叶轮200、旋转轴310、马达320以及轴承330。外壳400具有压缩机壳体410、涡轮壳体420及中央壳体430。
压缩机壳体410收容叶轮100。压缩机壳体410具有吸入口411和排出部412。在压缩机壳体410内的叶轮100的排出侧设置有扩散器(省略图示)。
涡轮壳体420收容涡轮叶轮200。涡轮壳体420具有吸入部421和排出口422。
中央壳体430配置在压缩机壳体410与涡轮壳体420之间。中央壳体430收容马达320和轴承330。
中央壳体430具有后壳体440。后壳体440设置在叶轮100与轴承330之间。
叶轮100使从吸入口411吸入的气体(例如空气)从排出部412排出。如图2及图3所示，叶轮100具备毂110和多个叶片120。
毂110固定于旋转轴310，能够绕轴心A旋转。在本实施方式中，轴心A相当于旋转轴310的旋转中心轴。毂110具有外周面112、背面114、正压面侧部116及负压面侧部118。
外周面112具有随着从旋转轴310的一方侧(图1中的上侧)去向另一方侧(图1中的下侧)而逐渐扩径的形状。换言之，外周面112具有随着从吸入侧的端部去向排出侧的端部而该外周面112的外径逐渐变大的形状。外周面112具有以随着从所述一方侧去向所述另一方侧而向接近旋转轴310的方向凸出的方式弯曲的形状。
背面114与轴心A正交。背面114形成于所述另一方侧(排出侧)。背面114平坦地形成。
各叶片120设置于毂110的外周面112。各叶片120从毂110的外周面112的一方侧朝向另一方侧延伸。各叶片120朝向毂110的旋转方向倾倒。多个叶片120具有多个第1叶片120A和多个第2叶片120B。
第1叶片120A具有以从外周面112的所述一方侧的端部的附近到达所述另一方侧的端部的方式延伸的形状。
第2叶片120B具有以从外周面112中的径向上的中央部到达所述另一方侧的端部的方式延伸的形状。
如图2所示，各叶片120具有正压面122和负压面124。
正压面122是叶片120中的毂110绕轴心A旋转时成为正压的面。
负压面124是叶片120中的毂110绕轴心A旋转时成为负压的面。
如图2及图3所示，毂110在外缘部具有多个正压面侧部116和多个负压面侧部118。
周向上的正压面侧部116的长度L1(参照图2)被设定为在周向上彼此相邻的一对叶片120之间的距离L2(参照图2)的一半以下。各正压面侧部116优选形成于径向上的毂110的外缘部的附近。
各负压面侧部118从各正压面侧部116沿着毂110的周向延伸并且与各叶片120的负压面124相接。
毂110在多个叶片120的正压面122与负压面124之间具有在外周面112开口的减薄部117。换言之，减薄部117设置于毂110的外周面112中的在周向上彼此相邻的第1叶片120A与第2叶片120B之间的部位。减薄部117设置成相比叶片120的负压面124更接近正压面122。减薄部117仅设置于正压面侧部116。减薄部117未设置于负压面侧部118。在本实施方式中，各减薄部117由从外周面112通向背面114的贯通孔构成。即，在本实施方式中，减薄部117的厚度为零。贯通孔在与轴心A平行的方向上贯通毂110。
当以上说明的离心压缩机1被驱动时，毂110中的排出侧的附近且与叶片120的负压面124相接的部位由于离心力而相对地成为高应力。在本实施方式的叶轮100中，相对地成为高应力的负压面侧部118的厚度得以确保，并且相对地成为低应力的正压面侧部116的厚度被设定为比负压面侧部118的厚度小，因此，能够达成降低叶轮100的惯性力矩和抑制向叶轮100的应力分布的不均匀的产生这两者。
例如，全部的叶片120也可以形成为互相相同的形状。
[方案]
本领域技术人员能够理解到上述的例示性的实施方式是以下的方案的具体例。
本公开的一方面的离心压缩机具备：旋转轴；以及叶轮，所述叶轮固定于所述旋转轴并与所述旋转轴一体旋转，所述叶轮具备：毂，所述毂具有外周面和背面，所述外周面具有随着从所述旋转轴的一方侧去向另一方侧而逐渐扩径的形状，所述背面形成于所述另一方侧；以及多个叶片，所述多个叶片设置于所述毂的所述外周面，所述多个叶片各自具有从所述外周面的一方侧朝向另一方侧延伸并在所述叶轮旋转时成为正压的正压面及成为负压的负压面，所述毂在所述多个叶片的所述正压面与所述负压面之间具有在所述外周面开口的减薄部，所述减薄部设置成相比所述叶片的所述负压面更接近所述正压面。
在该离心压缩机的叶轮中，与相对地成为高应力的毂的负压侧部的厚度相比，相对地成为低应力的正压侧部的厚度较小，因此能达成降低叶轮的惯性力矩和抑制向叶轮的应力分布的不均匀的产生这两者。
另外，优选的是，所述减薄部由从所述外周面通向所述背面的贯通孔构成。
在该方案中，叶轮的惯性力矩被进一步降低，并且在叶轮旋转时作用于该叶轮的推力载荷也被降低。
另外，优选的是，所述毂的周向上的各所述减薄部的长度为所述周向上的所述正压面与所述负压面之间的长度的一半以下。
另外，优选的是，所述叶片具有从所述外周面的一方侧朝向另一方侧延伸的第1叶片、和从所述外周面的径向上的中央部朝向另一方侧延伸的第2叶片，所述减薄部设置成相比所述第1叶片的所述负压面更接近所述正压面，并且设置成相比所述第2叶片的所述负压面更接近所述正压面。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的范围由权利要求书示出，意在包括与权利要求书均等的意思及范围内的所有变更。

Claims (3)

1.一种离心压缩机，具备：旋转轴；以及叶轮，所述叶轮固定于所述旋转轴并与所述旋转轴一体旋转，其中，
所述叶轮具备：
毂，所述毂具有外周面和背面，所述外周面具有随着从所述旋转轴的一方侧去向另一方侧而逐渐扩径的形状，所述背面形成于所述另一方侧；以及
多个叶片，所述多个叶片设置于所述毂的所述外周面，
所述多个叶片各自具有从所述外周面的一方侧朝向另一方侧延伸并在所述叶轮旋转时成为正压的正压面及成为负压的负压面，
所述毂在所述多个叶片的所述正压面与所述负压面之间具有在所述外周面开口的减薄部，
所述减薄部由从所述外周面通向所述背面的贯通孔构成，
所述减薄部设置成相比所述叶片的所述负压面更接近所述正压面，
所述毂具有外缘部，所述外缘部具有多个正压面侧部和多个负压面侧部，
各所述负压面侧部从各所述正压面侧部沿着所述毂的周向延伸并且与所述叶片的所述负压面相接，
所述减薄部仅设置于所述正压面侧部，
所述减薄部与所述叶片的所述正压面相接，
所述正压面侧部的厚度被设定为比所述负压面侧部的厚度小。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其中，
所述毂的周向上的各所述减薄部的长度为所述周向上的所述正压面与所述负压面之间的长度的一半以下。
3.根据权利要求1或2所述的离心压缩机，其中，
所述叶片具有从所述外周面的一方侧朝向另一方侧延伸的第1叶片、和从所述外周面的径向上的中央部朝向另一方侧延伸的第2叶片，
所述减薄部设置成相比所述第1叶片的所述负压面更接近所述正压面，并且设置成相比所述第2叶片的所述负压面更接近所述正压面。
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