CN115989370A - 离心压缩机的叶轮以及离心压缩机 - Google Patents

离心压缩机的叶轮以及离心压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN115989370A
CN115989370A CN202080103036.6A CN202080103036A CN115989370A CN 115989370 A CN115989370 A CN 115989370A CN 202080103036 A CN202080103036 A CN 202080103036A CN 115989370 A CN115989370 A CN 115989370A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hub
centrifugal compressor
impeller
wall surface
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080103036.6A
Other languages
English (en)
Inventor
岩切健一郎
藤田豊
神坂直志
本田浩范
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Publication of CN115989370A publication Critical patent/CN115989370A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30Vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/20Rotors
    • F05D2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/304Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the trailing edge of a rotor blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种离心压缩机的叶轮,其具备轮毂(12)和设置在轮毂的轮毂面上的至少一个叶片(15),其中,至少一个叶片的后缘(16)的轮毂侧端(16b)与轮毂的外周部(12e)相比位于径向外侧,且位于将轮毂的轮毂面向径向外侧延长的第一线(L1)、或将轮毂的背面向径向外侧延长的第二线(L2)中的任一方的线上。

Description

离心压缩机的叶轮以及离心压缩机
技术领域
本公开涉及一种离心压缩机的叶轮以及离心压缩机。
背景技术
在专利文献1中,关于涡轮机械所具有的离心压缩机,公开了以抑制二维流而提高涡轮机械的性能为目的的结构。
在该结构中,叶轮具有轮毂板和在该轮毂板的一表面侧沿周向隔开间隔地配置的多个叶片。多个叶片具有以下形状:将具有轮毂板和叶片正交且由直线要素构成的叶片的基准叶轮中的各叶片的叶片间距高度方向的多个叶片截面以成为曲线要素的叶片的方式在叶片间距高度方向上层叠而形成。在叶片截面的叶片间距高度方向的层叠中,随着从该叶片的轮毂板侧端以及轮毂板相反侧端的至少一方的端面朝向间距中间部,而使赋予叶片截面的切向偏曲以及摆动的量增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特许第5730649号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在离心压缩机中,如果减小叶轮的外径,则能够降低叶轮的重量而降低叶轮的惯性。例如在将离心压缩机用于涡轮增压器的情况下,通过降低叶轮的惯性,能够提高涡轮增压器的响应。但是,在离心压缩机中,由于存在减小叶轮的外径则压力比降低的倾向,因此在低重量的叶轮中抑制压力比的降低并不容易
并且,在离心压缩机中,产生因叶轮的旋转导致的被压缩的空气的一部分从叶轮的出口流向叶轮的背面与外壳的间隙的间隙流。如果该间隙流增大,则离心压缩机的效率降低。
在上述专利文献1中,没有公开用于解决离心压缩机中的这些问题的见解。
鉴于上述情况,本公开的目的在于,提供一种离心压缩机的叶轮以及离心压缩机,能够在低重量中抑制压力比的降低,进而能够通过抑制间隙流来提高效率。
用于解决问题的方案
为了达到以上目的,本公开的至少一个实施方式的离心压缩机的叶轮具备轮毂和设置在所述轮毂的轮毂面上的至少一个叶片,其中,
所述至少一个叶片的后缘的轮毂侧端与所述轮毂的外周部相比位于径向外侧,
且位于将所述轮毂的所述轮毂面向径向外侧延长的第一线、或将所述轮毂的背面向径向外侧延长的第二线中的任一方的线上。
发明效果
根据本公开,提供一种离心压缩机的叶轮以及离心压缩机,能够在低重量中抑制压力比的降低,进而能够通过抑制间隙流来提高效率。
附图说明
图1是一个实施方式的涡轮增压器2的离心压缩机4的沿着轴线方向的概略剖视图。
图2是一个实施方式的离心压缩机4(4A)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图3是一个实施方式的离心压缩机4(4B)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图4是一个实施方式的离心压缩机4(4C)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图5是一个实施方式的离心压缩机4(4D)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图6是一个实施方式的离心压缩机4(4E)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图7是一个实施方式的离心压缩机4(4F)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图8是一个实施方式的离心压缩机4(4G)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图9是一个实施方式的离心压缩机4(4H)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图10是一个实施方式的离心压缩机4(4I)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图11是一个实施方式的离心压缩机4(4J)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图12是一个实施方式的离心压缩机4(4K)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图13是一个实施方式的离心压缩机4(4L)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图14是一个实施方式的离心压缩机4(4M)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图15是一个实施方式的离心压缩机4(4N)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图16是一个实施方式的离心压缩机4(4O)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图17是一个实施方式的离心压缩机4(4P)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图18是一个实施方式的离心压缩机4(4Q)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
图19是图2所示的离心压缩机4(4A)的部分放大图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的几个实施方式进行说明。但是,作为实施方式记载的或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不是将发明的范围限定于此的意思,只不过是说明例。
例如,表示“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对或绝对的配置的表达不仅严密地表示这样的配置,还表示带有公差、或者能够获得相同功能的程度的角度或距离而相对、位移的状态。
例如,表示“相同”、“相等”以及“均质”等事物为相等状态的表达不仅表示严格相等的状态,还表示存在公差、或者能够获得相同功能的程度的差的状态。
例如,表示四边形状或圆筒形状等形状的表达不仅表示几何学上严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状,在能够获得相同效果的范围内,还表示包含凹凸部或倒角部等的形状。
另一方面,“具有”、“配备”、“具备”、“包括”或“有”一个构成要素这样的表达并不是排除其他构成要素的存在的排他性表达。
图1是一个实施方式的涡轮增压器2的离心压缩机4的沿着轴线方向的概略剖视图。
如图1所示,离心压缩机4具备叶轮6、容纳叶轮6的壳体7、容纳轴支承叶轮6的未图示的轴承的外壳10。
叶轮6包括轮毂12和设置在轮毂12的轮毂面13上的至少一个叶片15。在本实施方式中,叶轮6包括在叶轮6的周向上隔开间隔地设置在轮毂面13上的多个叶片15。在此,轮毂面13是指轮毂12中的与壳体7对置的面,沿着叶片15平滑地弯曲成凹状的弯曲面。以下,将叶轮6的周向仅记载为“周向”,将叶轮6的轴线方向(沿着叶轮6的旋转轴线的方向)仅记载为“轴线方向”,将叶轮6的径向仅记载为“径向”。
壳体7包括围绕叶轮6的多个叶片15的护罩部8和在叶轮6的外周侧形成涡旋流路20的涡旋部9。
在叶轮6和护罩部8之间形成空气流路18。从离心压缩机4的空气入口5流入空气流路18的空气(流体)被叶轮6压缩,通过空气流路18的下游侧的扩散流路19流向涡旋流路20。被叶轮6压缩的空气所流经的扩散流路19由壳体7的护罩侧壁面50和外壳10的轮毂侧壁面26划定。在叶轮6的轮毂12与外壳10之间形成有间隙22。
如图1所示,如果将叶片15的后缘16中最接近护罩部8的位置设为后缘16的护罩侧端16a,将叶片15的后缘16中最接近轮毂12的位置设为后缘16的轮毂侧端16b,则后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e相比位于径向外侧。在图示的方式中,后缘16的整体位于比轮毂12的外周部12e更靠径向外侧。在此,轮毂12的外周部12e是指轮毂12中的径向外侧的端部、即连接轮毂12的轮毂面13和轮毂12的背面14的部分。
图2是一个实施方式的离心压缩机4(4A)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。
如图2所示,如果将轮毂12的轮毂面13向径向外侧延长的线设为第一线L1(第一线),则后缘16的轮毂侧端16b位于第一线L1上。在图2所示的方式中,第一线L1是从轮毂面13的外周端13a朝向径向外侧延伸的、沿着轮毂面13的切线方向的直线状的假想的线。
叶片15包括将后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e连接的叶片根外周部24。在图示的例示的方式中,叶片根外周部24以连接后缘16的轮毂侧端16b和轮毂面13的外周端13a的方式沿着第一线L1延伸。另外,后缘16沿着轴线方向形成,与轴线方向平行地延伸。
外壳10包括与叶片根外周部24对置的轮毂侧壁面26、与叶轮6的背面14对置的背面侧壁面28、以连接轮毂侧壁面26和背面侧壁面28的方式沿着轴线方向延伸的台阶面30。台阶面30是与轮毂12的外周部12e对置的对置壁面。叶片根外周部24沿着轮毂侧壁面26形成,与轮毂侧壁面26平行地延伸。
根据图2所示的结构,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)相比位于径向外侧。因此,与具有与图2所示的结构相同的叶轮6的外径、且将轮毂面13的外周端13a的径向位置扩大到后缘16的轮毂侧端16b的径向位置的结构相比,能够抑制离心压缩机4的压力比的降低并且降低叶轮6的重量。另外,与具有与图2所示的结构相同的轮毂12的外径、且将后缘16的轮毂侧端16b的径向位置缩小至轮毂面13的外周端13a的径向位置的结构相比,能够增大离心压缩机4的压力比并且抑制叶轮的重量增大。这样,能够在低重量的叶轮中抑制压力比的降低。另外,通过减小轮毂12的外径,间隙22的直径也变小,因此能够抑制间隙流,降低间隙损失。
另外,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,叶轮6的叶片15覆盖轮毂12与外壳10之间的间隙22,伴随叶轮6的旋转,离心力作用于间隙22的入口(轮毂12的外周部12e与外壳10的间隙)附近的空气,能够进一步提高抑制间隙流向间隙22流入的效果。
这样,根据离心压缩机4(4A)的叶轮6,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,进一步能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
图3是一个实施方式的离心压缩机4(4B)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图3所示的结构中,只要没有特别记载,与图2所示的各结构共通的附图标记表示与图2所示的各结构相同的结构,省略说明。
图3所示的结构与图2所示的结构的不同点在于,后缘16以随着朝向轮毂12侧而朝向径向内侧的方式倾斜。即,在离心压缩机4(4B)的叶轮6中,后缘16以护罩侧端16a位于比轮毂侧端16b更靠径向的外侧的方式相对于轴线方向倾斜地以直线状延伸。后缘16的护罩部8侧与后缘的轮毂12侧相比向径向外侧突出。
图4是一个实施方式的离心压缩机4(4C)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图4所示的结构中,只要没有特别记载,与图2所示的各结构共通的附图标记表示与图2所示的各结构相同的结构,省略说明。
图4所示的结构与图2所示的结构的不同点在于,后缘16以随着朝向轮毂12侧而朝向径向外侧的方式倾斜。即,在离心压缩机4(4C)的叶轮6中,后缘16以护罩侧端16a位于比轮毂侧端16b更靠径向的内侧的方式相对于轴线方向倾斜地以直线状延伸。后缘16的轮毂12侧与后缘16的护罩部8侧相比向径向外侧突出。
图5是一个实施方式的离心压缩机4(4D)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图5所示的结构中,只要没有特别记载,与图2所示的各结构共通的附图标记表示与图2所示的各结构相同的结构,省略说明。
图5所示的结构与图2所示的结构的不同点在于,后缘16以随着从护罩侧端16a朝向后缘16的中央部16c而朝向径向外侧、随着从中央部16c朝向后缘16的轮毂侧端16b而朝向径向内侧的方式平滑地弯曲。即,在离心压缩机4(4D)的叶轮6中,后缘16以使后缘16的中央部16c分别与后缘16的护罩侧端16a以及轮毂侧端16b相比位于径向外侧的方式平滑地弯曲。
在图3~图5所示的离心压缩机4(4B~4D)的任一个中,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)相比位于径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,由于后缘16与轮毂12的外周部12e相比位于径向外侧,因此产生由叶轮6的外径的扩大引起的总压增加。因此,如图3~图5所示,通过调整叶片15中比轮毂12的外周部12e更突出的部分的形状,能够使由叶轮6产生的不均匀的总压分布均匀化,抑制扩散流路19中剥离的发生。特别是,在图3所示的离心压缩机4(4B)以及图5所示的离心压缩机4(4D)中,轮毂12的质量降低的结果是,能够降低作用于轮毂的离心应力。
图6是一个实施方式的离心压缩机4(4E)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图6所示的结构中,只要没有特别记载,与图3所示的各结构共通的附图标记表示与图3所示的各结构相同的结构,省略说明。
图6所示的结构与图3所示的结构的不同点在于,轮毂12的外周部12e具有以轮毂面13侧与背面14侧相比位于径向外侧的方式形成的C面32。C面32形成为平面状,以随着从轮毂面13侧朝向背面14侧而朝向径向内侧的方式倾斜。另外,在图6所示的结构中,外壳10的台阶面30包括与C面32平行地形成的C面52。C面52以随着从轮毂侧壁面26朝向背面侧壁面28而朝向径向的内侧的方式延伸。
图7是一个实施方式的离心压缩机4(4F)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图7所示的结构中,只要没有特别记载,与图3所示的各结构共通的附图标记表示与图3所示的各结构相同的结构,省略说明。
图7所示的结构与图3所示的结构的不同点在于,轮毂12的外周部12e具有以轮毂面13侧与背面14侧相比位于径向外侧的方式形成的凹状的R面34。R面34平滑地弯曲,以随着从轮毂面13侧朝向背面14侧而朝向径向内侧的方式倾斜。另外,在图7所示的结构中,外壳10的台阶面30包括与R面34平行地形成的凸状的R面54。R面54构成为平滑地弯曲,以随着从轮毂侧壁面26朝向背面侧壁面28而朝向径向的内侧的方式延伸。
在图6所示的离心压缩机4(4E)以及图7所示的离心压缩机4(4F)的任一个中,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)相比位于径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,在图6所示的离心压缩机4(4E)以及图7所示的离心压缩机4(4F)的任一个中,能够使轮毂12的外周部12e与台阶面30之间的间隙22相对于流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制在空气流路18中流动的主流进入间隙22,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机4的效率。
图8是一个实施方式的离心压缩机4(4G)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图8所示的结构中,只要没有特别记载,与图3所示的各结构共通的附图标记表示与图3所示的各结构相同的结构,省略说明。
图8所示的结构与图3所示的结构的不同点在于,连接后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e的叶片根外周部24具有C面缘36。在图8所示的结构中,叶片根外周部24包括从后缘16的轮毂侧端16b朝向径向内侧延伸的部分35、连接该部分35的径向内侧端和外周部12e的C面缘36。C面缘36以随着从上述部分35沿轴线方向离开而朝向径向内侧的方式倾斜,并与外周部12e和背面14的边界连接。
另外,在图8所示的结构中,外壳10的台阶面30包括与C面缘36平行地形成的C面52,C面52以随着从轮毂侧壁面26朝向背面侧壁面28而朝向径向的内侧的方式延伸。
图9是一个实施方式的离心压缩机4(4H)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图9所示的结构中,只要没有特别记载,与图3所示的各结构共通的附图标记表示与图3所示的各结构相同的结构,省略说明。
图9所示的结构与图3所示的结构的不同点在于,连接后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e的叶片根外周部24具有凹状的R面缘38。在图9所示的结构中,叶片根外周部24包括从后缘16的轮毂侧端16b朝向径向内侧延伸的部分35、连接该部分35的径向内侧端和外周部12e的凹状的R面缘38。R面缘38以随着从上述部分35沿轴线方向离开而朝向径向内侧的方式平滑地弯曲,并与外周部12e和背面14的边界连接。
另外,在图9所示的结构中,外壳10的台阶面30包括与R面缘38平行地形成的凸状的R面54。R面54构成为平滑地弯曲,以随着从轮毂侧壁面26朝向背面侧壁面28而朝向径向的内侧的方式延伸。
在图8所示的离心压缩机4(4G)以及图9所示的离心压缩机4(4H)的任一个中,后缘16的轮毂侧端16b位于比轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)更靠径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,在图8所示的离心压缩机4(4G)以及图9所示的离心压缩机4(4H)的任一个中,能够使叶片根外周部24的C面缘36或R面缘38与台阶面30之间的间隙22相对于流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制在空气流路18中流动的主流进入间隙22,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机4的效率。另外,由于在叶片根外周部24不产生角部而能够缓和应力集中,因此能够提高叶片15相对于离心应力的强度。
图10是一个实施方式的离心压缩机4(4I)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图10所示的结构中,只要没有特别记载,与图3所示的各结构共通的附图标记表示与图3所示的各结构相同的结构,省略说明。
图10所示的结构与图3所示的结构的不同点在于,轮毂12的外周部12e具有以背面14侧与轮毂面13侧相比位于径向外侧的方式形成的C面40。C面40形成为平面状,以随着从轮毂面13侧朝向背面14侧而朝向径向外侧的方式倾斜。另外,在图10所示的结构中,外壳10的台阶面30与C面40平行地形成。即,台阶面30也构成为C面,以随着从轮毂侧壁面26朝向背面侧壁面28而朝向径向的外侧的方式延伸。需要说明的是,在离心压缩机4(4I)中,外周部12e也可以具有代替C面40或与C面40一起随着从轮毂面13侧朝向背面14侧而朝向径向外侧倾斜的凹状的R面。
在图10所示的离心压缩机4(4I)的叶轮6中,后缘16的轮毂侧端16b位于比轮毂12的外周部12e更靠径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,根据离心压缩机4的内部流动的情况,存在在轮毂侧壁面26侧产生剥离f的情况。在这样的情况下,通过采用如图10所示的倾斜的C面40以及台阶面30使间隙22的形状倾斜,能够降低产生上述那样的剥离f的情况下的间隙损失。
图11是一个实施方式的离心压缩机4(4J)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图11所示的结构中,只要没有特别记载,与图10所示的各结构共通的附图标记表示与图10所示的各结构相同的结构,省略说明。
图11所示的结构与图10所示的结构的不同点在于,连接后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e的叶片根外周部24具有凹状的R面缘38。R面缘38以随着从后缘16沿轴线方向离开而朝向径向内侧的方式平滑地弯曲,并与外周部12e和背面14的边界连接。
另外,在图11所示的结构中,外壳10的台阶面30包括与R面缘38平行地形成的凸状的R面54。R面54构成为平滑地弯曲,以随着从轮毂侧壁面26侧朝向背面侧壁面28侧而朝向径向的内侧的方式延伸。
在图11所示的离心压缩机4(4J)的叶轮6中,后缘16的轮毂侧端16b位于比轮毂12的外周部12e更靠径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,由于叶片根外周部24具有凹状的R面缘38,因此在叶片根外周部24不产生角部而能够缓和应力集中,因此能够提高叶片15相对于离心应力的强度。
另外,由于叶片15的一部分配置在间隙22的内部,因此通过伴随叶片15的旋转的离心力的作用,产生使流体从间隙22朝向外周侧(即空气流路18侧)排出的作用,能够有助于间隙损失的降低以及轴向力负荷的降低。
需要说明的是,在离心压缩机4(4J)中,外周部12e也可以具有代替C面40或与C面40一起随着从轮毂面13侧朝向背面14侧而朝向径向外侧倾斜的凹状的R面。另外,也可以代替通过弯曲成凸状的R面构成台阶面30的情况,而由C面构成台阶面30。
图12是一个实施方式的离心压缩机4(4K)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图12所示的结构中,只要没有特别记载,与图2所示的各结构共通的附图标记表示与图2所示的各结构相同的结构,省略说明。
如图12所示,如果将轮毂12的轮毂面13向径向外侧延长的线设为第一线L1,则后缘16的轮毂侧端16b位于第一线L1上。在图12所示的方式中,第一线L1是从轮毂面13的外周端13a朝向径向外侧延伸的、与轮毂面13连续的曲线状的线。
叶片15包括将后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e连接的叶片根外周部24。在图示的例示的方式中,叶片根外周部24以连接后缘16的轮毂侧端16b和轮毂面13的外周端13a的方式沿着第一线L1以曲线状延伸。另外,后缘16以护罩侧端16a与轮毂侧端16b相比位于径向外侧的方式相对于轴线方向倾斜地以直线状延伸。
叶片根外周部24沿着轮毂侧壁面26形成,与轮毂侧壁面26平行地延伸。轮毂侧壁面26包括沿着叶片根外周部24弯曲的弯曲部27。叶片根外周部24沿着弯曲部27形成,与弯曲部27平行地形成。
在图12所示的离心压缩机4(4K)的叶轮6中,后缘16的轮毂侧端16b位于比轮毂12的外周部12e更靠径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1上。因此,基于与图2所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
图13是一个实施方式的离心压缩机4(4L)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图13所示的结构中,只要没有特别记载,与图2所示的各结构共通的附图标记表示与图2所示的各结构相同的结构,省略说明。
在图13所示的结构中,如果将轮毂12的背面14向径向外侧延长的线设为第二线L2,则后缘16的轮毂侧端16b位于第二线L2上。在图13所示的方式中,第二线L2是从背面14的外周端13a朝向径向外侧延伸的、沿着背面14的切线方向(径向)的直线状的假想的线。
叶片15包括将后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e连接的叶片根外周部24。在图示的例示的方式中,叶片根外周部24以连接后缘16的轮毂侧端16b和背面14的外周端14a的方式沿第二线L2延伸。
在图13所示的结构中,外壳10不具有图2等所示的台阶面30,包括与叶片根外周部24对置的轮毂侧壁面26和与叶轮6的背面14对置并且与轮毂侧壁面26连接的背面侧壁面28。叶片根外周部24沿着轮毂侧壁面26形成,与轮毂侧壁面26平行地延伸。
根据图13所示的结构,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e相比位于径向外侧。因此,与具有与图13所示的结构相同的叶轮6的外径、且后缘16的轮毂侧端16b的径向位置与轮毂面13的外周端13a的径向位置一致的结构相比,能够抑制离心压缩机4的压力比的降低并且降低叶轮6的重量。另外,与具有与图13所示的轮毂12的外径相同的叶轮6的外径、且后缘16的轮毂侧端16b的径向位置与轮毂面13的外周端13a的径向位置一致的结构相比,能够增大离心压缩机4的压力比并且抑制叶轮的重量增大。这样,能够在低重量的叶轮中抑制压力比的降低。另外,通过减小轮毂12的外径,间隙22的直径也变小,因此能够抑制间隙流,降低间隙损失。
另外,后缘16的轮毂侧端16b位于将背面14向径向外侧延长的第二线L2上。因此,伴随叶轮6的旋转,离心力作用于间隙22的入口(轮毂12的外周部12e与外壳10的间隙)附近的空气,能够进一步提高抑制间隙流向间隙22流入的效果。另外,由于轮毂12与外壳10的间隙22从轮毂12的外周部12e的位置向与从空气流路18出来的主流相反的方向延伸,因此能够抑制从空气流路18出来的主流进入间隙22,能够进一步降低间隙损失。
这样,通过离心压缩机4(4L)的叶轮6,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
图14是一个实施方式的离心压缩机4(4M)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图14所示的结构中,只要没有特别记载,与图13所示的各结构共通的附图标记表示与图13所示的各结构相同的结构,省略说明。
图14所示的结构与图13所示的结构的不同点在于,轮毂12具有以连接轮毂面13和外周部12e的方式平滑地弯曲的凸状的R面部42。
在图14所示的离心压缩机4(4M)的叶轮6中,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)相比位于径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将背面14向径向外侧延长的第二线L2上。因此,基于与图13所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,由于轮毂12具有连接轮毂面13和外周部12e的凸状的R面部42,因此能够抑制在轮毂12的外周部12e的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
图15是一个实施方式的离心压缩机4(4N)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图15所示的结构中,只要没有特别记载,与图13所示的各结构共通的附图标记表示与图13所示的各结构相同的结构,省略说明。
图15所示的结构与图13所示的结构的不同点在于,轮毂12具有与轮毂面13连续并且相对于第二线L2内接的内接面部44。在图15所示的结构中,内接面部44与叶片根外周部24内接。
在图15所示的离心压缩机4(4N)的叶轮6中也同样,后缘16的轮毂侧端16b与轮毂12的外周部12e(轮毂12的外周端)相比位于径向外侧,后缘16的轮毂侧端16b位于将背面14向径向外侧延长的第二线L2上。因此,基于与图13所示的结构相同的理由,能够在低重量中抑制离心压缩机4的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机4的效率。
另外,由于轮毂12具有与轮毂面13连续并且相对于第二线L2内接的内接面部44,因此能够抑制在轮毂12的外周部12e的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
另外,能够减小在空气流路18中流动的主流与外壳10的轮毂侧壁面26所成的角度,由此能够抑制主流进入间隙22,能够降低间隙损失。需要说明的是,在图15所示的结构中,轮毂12的外周部12e也可以包括微小的R面。
图16是一个实施方式的离心压缩机4(4O)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图16所示的结构中,只要没有特别记载,与图13所示的各结构共通的附图标记表示与图13所示的各结构相同的结构,省略说明。
图16所示的结构与图13所示的结构的不同点在于,叶轮6的背面14具有形成为凹状的曲面46。曲面46平滑地弯曲,以随着从叶轮6的外周部12e沿轴线方向离开而朝向径向内侧的方式相对于径向倾斜。另外,在图16所示的结构中,外壳10的背面侧壁面28与曲面46平行地形成。即,背面侧壁面28构成为作为凸状的曲面平滑地弯曲,以随着从轮毂侧壁面26沿轴线方向离开而朝向径向的内侧的方式延伸。
根据该结构,除了图13所示的结构所具有的效果之外,由于叶轮6的背面14具有曲面46,因此能够提高轮毂12相对于离心应力的强度。
图17是一个实施方式的离心压缩机4(4P)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图17所示的结构中,只要没有特别记载,与图16所示的各结构共通的附图标记表示与图16所示的各结构相同的结构,省略说明。
在图17所示的结构中,与图13所示的结构的不同点在于,叶片根外周部24具有与曲面46连续的曲面缘48。另外,第二线L2是从背面14的外周端14a朝向径向外侧延伸的、与背面14连续的曲线状的假想的线,后缘16的轮毂侧端16b位于第二线L2上。另外,轮毂侧壁面26中的与曲面缘48对置的部分构成为,以与曲面缘48平行的方式作为凸状的曲面平滑地弯曲。
根据该结构,除了图13所示的结构所具有的效果之外,由于叶轮6的背面14具有曲面46,因此能够提高轮毂12相对于离心应力的强度。
图18是一个实施方式的离心压缩机4(4Q)的沿着轴线方向的概略剖视图,示出了图1所示的离心压缩机4的详细结构的一例。在图18所示的结构中,只要没有特别记载,与图16所示的各结构共通的附图标记表示与图16所示的各结构相同的结构,省略说明。
在图18所示的结构中,第二线L2是从背面14的外周端14a朝向径向外侧延伸的、与背面14连续的曲线状的假想的线,并且与将轮毂面13向径向外侧延长的第一线L1一致。因此,后缘16的轮毂侧端16b位于第二线L2上,并且位于第一线L1上。
根据该结构,除了图16所示的结构所具有的效果之外,能够抑制在轮毂12的外周部12e的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
在几个实施方式中,例如如图19所示,在将在后缘16的轮毂侧端16b的位置的扩散流路19的流路宽度设为W1、将后缘16的轮毂侧端16b与轮毂侧壁面26的沿着轴线方向的距离设为W2的情况下,离心压缩机4构成为满足0.20≥W2/W1。优选为离心式压缩机4可以满足0.16≥W2/W1。
由此,伴随叶轮6的旋转,使离心力有效地作用于间隙22的入口(轮毂12的外周部12e与外壳10的间隙)附近的空气,能够更进一步提高抑制间隙流向间隙22流入的效果。
在图19所示的结构中,以上述的离心压缩机4(4A)为例进行了说明,但在上述的离心压缩机4(4B~4Q)的每一个中,也可以满足0.20≥W2/W1(更优选为0.16≥W2/W1)。
本公开不限定于上述的实施方式,还包括对上述实施方式施加了变形的方式、和将这些方式适当组合的方式。
上述各实施方式所记载的内容例如可以如以下这样理解。
(1)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机(例如上述的离心压缩机4(4A~4Q))的叶轮(例如上述的叶轮6)具备轮毂(例如上述的轮毂12)和设置在所述轮毂的轮毂面(例如上述的轮毂面13)上的至少一个叶片(例如上述的叶片15),其中,
所述至少一个叶片的后缘(例如上述的后缘16)的轮毂侧端(例如上述的轮毂侧端16b)
与所述轮毂的外周部(例如上述的外周部12e)相比位于径向外侧,且位于将所述轮毂的所述轮毂面向径向外侧延长的第一线(例如上述的第一线L1)、或将所述轮毂的背面(例如上述的背面14)向径向外侧延长的第二线(例如上述的第二线L2)中的任一方的线上。
根据上述(1)所记载的离心压缩机的叶轮,后缘的轮毂侧端与轮毂的外周部相比位于径向外侧。因此,与保持叶轮的外径并且将轮毂面的外周端的径向位置扩大到后缘的轮毂侧端的径向位置的结构相比,能够抑制离心压缩机的压力比的降低并且降低叶轮的重量。另外,与使叶轮的外径缩小而使后缘的轮毂侧端的径向位置缩小至轮毂面的外周端的径向位置的结构相比,能够增大离心压缩机的压力比并且抑制叶轮的重量增大。这样,能够在低重量的叶轮中抑制压力比的降低。另外,通过减小轮毂的外径,在轮毂的背面侧形成的间隙的直径也变小,因此能够抑制向间隙的泄漏流(间隙流),降低由间隙流引起的损失(间隙损失)。
另外,后缘的轮毂侧端位于将轮毂面向径向外侧延长的第一线、或将轮毂的背面向径向外侧延长的第二线中的任一方的线上。因此,伴随叶轮的旋转,离心力作用于上述间隙的入口附近的空气,能够进一步提高抑制间隙流的流入的效果。
这样,根据上述(1)所记载的离心压缩机的叶轮,能够在低重量中抑制离心压缩机的压力比的降低,进而能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机的效率。
(2)在几个实施方式中,根据上述(1)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述后缘的所述轮毂侧端位于所述第一线上。
根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,能够在低重量中抑制离心压缩机的压力比的降低,进而能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机的效率。
(3)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述后缘的护罩侧端(例如上述的护罩侧端16a)与所述轮毂侧端相比位于径向外侧。
在典型的离心压缩机中,由于护罩侧的总压与轮毂侧的总压相比容易降低,因此,根据上述(3)所记载的结构,能够使由叶轮产生的不均匀的总压分布均匀化,抑制扩散流路中的剥离的发生。另外,叶片中的轮毂的外周部附近的部分的质量降低的结果是,能够降低作用于轮毂的离心应力。
(4)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述后缘的护罩侧端位于比所述轮毂侧端更靠径向内侧。
根据离心压缩机的内部流动的状态,存在轮毂侧的总压比护罩侧的总压低的情况。因此,根据上述(4)所记载的结构,能够使由叶轮产生的不均匀的总压分布均匀化,抑制扩散流路中的剥离的发生。
(5)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述后缘的中央部(例如上述的中央部16c)与比所述后缘的护罩侧端以及所述轮毂侧端相比位于径向外侧。
根据离心压缩机的内部流动的状态,存在后缘的中央部的总压比轮毂侧以及护罩侧的总压低的情况。因此,根据上述(5)所记载的结构,能够使由叶轮产生的不均匀的总压分布均匀化,抑制扩散流路中的剥离的发生。
(6)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂的所述外周部具有以所述轮毂面侧与所述背面侧相比位于径向外侧的方式形成的C面(例如上述的C面32)或凹状的R面(例如上述的R面34)。
根据上述(6)所记载的离心压缩机的叶轮,能够使沿着轮毂的外周部形成的间隙相对于离心压缩机的主流的流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制主流进入间隙,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机的效率。
(7)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,该叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部(例如上述的叶片根外周部24),具有C面缘(例如上述的C面缘36)或凹状的R面缘(例如上述的R面缘38)。
根据上述(7)所记载的离心压缩机的叶轮,能够使沿着叶片根外周部的C面缘或R面缘形成的间隙相对于离心压缩机的主流的流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制主流进入间隙,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机的效率。另外,由于在叶片根外周部不产生角部而能够缓和应力集中,因此能够提高叶片相对于离心应力的强度。
(8)在几个实施方式中,根据上述(2)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂的所述外周部具有以所述背面侧与所述轮毂面侧相比位于径向外侧的方式形成的C面(例如上述的C面40)或凹状的R面。
根据离心压缩机的内部流动的情况,存在在扩散流路的轮毂侧产生剥离f的情况。在这样的情况下,通过采用上述(8)所记载的C面或凹状的R面,使沿着轮毂的外周面的间隙的形状倾斜,能够降低产生上述那样的剥离的情况下的间隙损失。
(9)在几个实施方式中,根据上述(8)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,该叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部(例如上述的叶片根外周部24),具有C面缘(例如上述的C面缘36)或凹状的R面缘(例如上述的R面缘38)。
根据上述(9)所记载的离心压缩机的叶轮,由于叶片根外周部具有C面缘或凹状的R面缘,因此在叶片根外周部24不产生角部而能够缓和应力集中,因此能够提高叶片相对于离心应力的强度。
另外,由于叶片的一部分配置在沿着轮毂的划分部的间隙的内部,因此通过伴随叶片的旋转的离心力的作用,产生从间隙朝向外周侧排出流动的作用,能够有助于间隙损失的降低以及轴向力负荷的降低。
(10)在几个实施方式中,根据上述(1)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述后缘的所述轮毂侧端位于所述第二线上。
根据上述(10)所记载的离心压缩机的叶轮,能够在低重量中抑制离心压缩机的压力比的降低,并且能够通过抑制间隙流来提高离心压缩机的效率。
(11)在几个实施方式中,根据上述(10)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂具有连接所述轮毂面和所述外周部的凸状的R面部(例如上述的R面部42)。
根据上述(11)所记载的离心压缩机的叶轮,由于轮毂具有连接轮毂面和外周部的凸状的R面部,因此能够抑制在轮毂的外周部的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
(12)在几个实施方式中,根据上述(10)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂具有与所述轮毂面连续并且相对于所述第二线内接的内接面部(例如上述的内接面部44)。
根据上述(12)所记载的离心压缩机的叶轮,由于轮毂具有与轮毂面连续并且相对于第二线内接的内接面部,因此能够抑制在轮毂的外周部的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
另外,能够减小离心压缩机的主流与扩散流路的轮毂侧壁面所成的角度,由此能够抑制主流进入叶轮的背面侧的间隙,能够降低间隙损失。
(13)在几个实施方式中,根据上述(10)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂的所述背面具有形成为凹状的曲面(例如上述的曲面46)。
根据上述(13)所记载的离心压缩机的叶轮,由于叶轮的背面具有曲面,因此能够提高轮毂相对于离心应力的强度。
(14)在几个实施方式中,根据上述(13)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,该叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部(例如上述的叶片根外周部24),具有与所述曲面连续的曲面缘(例如上述的曲面缘48)。
根据上述(14)所记载的离心压缩机的叶轮,由于叶轮的背面具有曲面,因此能够提高轮毂相对于离心应力的强度。
(15)在几个实施方式中,根据上述(14)所记载的离心压缩机的叶轮,
所述轮毂具有与所述轮毂面连续并且相对于所述第二线内接的内接面部(例如上述的内接面部44)。
根据上述(15)所记载的离心压缩机的叶轮,由于轮毂具有与轮毂面连续并且相对于第二线内接的内接面部,因此能够抑制在轮毂的外周部的位置流路面积急剧扩大,能够提高效率提高效果。
(16)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
在上述(1)至(15)中任一个所记载的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体所流经的扩散流路(例如上述的扩散流路19);其中,
在将所述后缘的所述轮毂侧端的位置的所述扩散流路的流路宽度设为W1,
将所述后缘的所述轮毂侧端与所述轮毂侧壁面的沿着轴线方向的距离设为W2的情况下,满足0.20≥W2/W1。
根据上述(16)所记载的离心压缩机,伴随叶轮的旋转,使离心力有效地作用于沿着叶轮的背面形成的间隙的入口附近的空气,能够更进一步提高抑制间隙流向间隙流入的效果。
(17)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
在上述(6)中记载的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体所流经的扩散流路(例如上述的扩散流路19);
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;其中,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述轮毂的所述外周面对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
根据上述(17)所记载的离心压缩机,能够使轮毂的外周部与对置壁面之间的间隙相对于流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制离心压缩机的主流进入间隙,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机的效率。
(18)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
在上述(7)所记载的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体所流经的扩散流路(例如上述的扩散流路19);
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;其中,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述叶片根外周部对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
根据上述(18)所记载的离心压缩机的叶轮,能够使叶片根外周部与对置壁面之间的间隙相对于流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制离心压缩机的主流进入间隙,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机的效率。
(19)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
在上述(8)所记载的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体所流经的扩散流路(例如上述的扩散流路19);
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;其中,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述轮毂的所述外周部对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
根据上述(19)所记载的离心压缩机的叶轮,能够使轮毂的外周部与对置壁面之间的间隙相对于流动方向向反方向倾斜。其结果是,能够抑制离心压缩机的主流进入间隙,能够降低间隙损失,因此能够提高离心压缩机的效率。
(20)本公开的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
在上述(1)至(15)中任一个中所记载的离心压缩机的叶轮;
外壳(例如上述的外壳10),其容纳对所述叶轮进行轴支承的轴承;
所述至少一个叶片包括连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部(例如上述的叶片根外周部24),
所述叶片根外周部与所述外壳中的与所述叶片根外周部对置的对置壁面平行地延伸。
根据上述(20)所记载的离心压缩机,叶片根外周部与外壳中的与叶片根外周部对置的对置壁面平行地延伸。因此,伴随叶轮的旋转,离心力作用于上述间隙的入口附近的空气,能够进一步提高抑制间隙流的流入的效果。
附图标记说明
2 涡轮增压器
4 离心压缩机
5 空气入口
6 叶轮
7 壳体
8 护罩部
9 涡旋部
10 外壳
12 轮毂
12e 外周部
13 轮毂面
13a 外周端
14a 外周端
14 背面
15 叶片
16 后缘
16a 护罩侧端
16b 轮毂侧端
16c 中央部
18 空气流路
19 扩散流路
20 涡旋流路
22 间隙
24 叶片根外周部
26 轮毂侧壁面
27 弯曲部
28 背面侧壁面
30台阶面(对置壁面)
32 C面
34 R面
35 部分
36 C面缘
38 R面缘
40 C面
42 R面部
44 内接面部
46 曲面
48 曲面缘
50 护罩侧壁面

Claims (20)

1.一种离心压缩机的叶轮,其具备轮毂和设置在所述轮毂的轮毂面上的至少一个叶片,所述离心压缩机的叶轮的特征在于,
所述至少一个叶片的后缘的轮毂侧端与所述轮毂的外周部相比位于径向外侧,且
位于将所述轮毂的所述轮毂面向径向外侧延长的第一线、或将所述轮毂的背面向径向外侧延长的第二线中的任一方的线上。
2.如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述后缘的所述轮毂侧端位于所述第一线上。
3.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述后缘的护罩侧端与所述轮毂侧端相比位于径向外侧。
4.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述后缘的护罩侧端与所述轮毂侧端相比位于径向内侧。
5.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述后缘的中央部与所述后缘的护罩侧端以及所述轮毂侧端相比位于径向外侧。
6.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂的所述外周部具有以所述轮毂面侧与所述背面侧相比位于径向外侧的方式形成的C面或凹状的R面。
7.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,所述叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部,具有C面缘或凹状的R面缘。
8.如权利要求2所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂的所述外周部具有以所述背面侧与所述轮毂面侧相比位于径向外侧的方式形成的C面或凹状的R面。
9.如权利要求8所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,所述叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部,具有C面缘或凹状的R面缘。
10.如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述后缘的所述轮毂侧端位于所述第二线上。
11.如权利要求10所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂具有连接所述轮毂面和所述外周部的凸状的R面部。
12.如权利要求10所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂具有与所述轮毂面连续并且相对于所述第二线内接的内接面部。
13.如权利要求10所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂的所述背面具有形成为凹状的曲面。
14.如权利要求13所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述至少一个叶片包括叶片根外周部,所述叶片根外周部是连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部,具有与所述曲面连续的曲面缘。
15.如权利要求14所述的离心压缩机的叶轮,其中,
所述轮毂具有与所述轮毂面连续并且相对于所述第二线内接的内接面部。
16.一种离心压缩机,该离心压缩机具备:
如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体所流经的扩散流路;所述离心压缩机的特征在于,
在将所述后缘的所述轮毂侧端的位置的所述扩散流路的流路宽度设为W1,
将所述后缘的所述轮毂侧端与所述轮毂侧壁面的沿着轴线方向的距离设为W2的情况下,满足0.20≥W2/W1。
17.一种离心压缩机,该离心压缩机具备:
如权利要求6所述的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体流动的扩散流路;
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;所述离心压缩机的特征在于,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述轮毂的所述外周部对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
18.一种离心压缩机,该离心压缩机具备:
如权利要求7所述的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体流动的扩散流路;
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;所述离心压缩机的特征在于,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述叶片根外周部对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
19.一种离心压缩机,该离心压缩机具备:
如权利要求8所述的离心压缩机的叶轮;
护罩侧壁面以及轮毂侧壁面,其划定供被所述离心压缩机的叶轮压缩的流体流动的扩散流路;
背面侧壁面,其与所述轮毂的所述背面对置;所述离心压缩机的特征在于,
还具备对置壁面,其连接所述轮毂侧壁面和所述背面侧壁面,且与所述轮毂的所述外周部对置,所述对置壁面具有C面或凸状的R面。
20.一种离心压缩机,其特征在于,具备:
如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮;
外壳,其容纳对所述叶轮进行轴支承的轴承;
所述至少一个叶片包括连接所述后缘的所述轮毂侧端和所述轮毂的所述外周部的叶片根外周部,
所述叶片根外周部与所述外壳中的与所述叶片根外周部对置的对置壁面平行地延伸。
CN202080103036.6A 2020-08-05 2020-08-05 离心压缩机的叶轮以及离心压缩机 Pending CN115989370A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/030031 WO2022029932A1 (ja) 2020-08-05 2020-08-05 遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115989370A true CN115989370A (zh) 2023-04-18

Family

ID=80117780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080103036.6A Pending CN115989370A (zh) 2020-08-05 2020-08-05 离心压缩机的叶轮以及离心压缩机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230258197A1 (zh)
JP (2) JPWO2022029932A1 (zh)
CN (1) CN115989370A (zh)
DE (1) DE112020007258T5 (zh)
WO (1) WO2022029932A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5493802U (zh) * 1977-12-16 1979-07-03
JPH062698A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心送風機
KR100437017B1 (ko) * 2001-08-29 2004-06-23 엘지전자 주식회사 원심 송풍기
US8206122B2 (en) * 2006-06-19 2012-06-26 Ide Technologies Ltd. Rotor for a compressor
EP2090788A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-19 Napier Turbochargers Limited Impeller and turbocharger
JP5730649B2 (ja) 2011-04-13 2015-06-10 株式会社日立製作所 羽根車及びそれを有するターボ機械
JP6559401B2 (ja) * 2014-03-31 2019-08-14 株式会社Ihi 圧縮機インペラ、遠心圧縮機、及び過給機
CN104314863A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 湖南天雁机械有限责任公司 具有降低轴向载荷功能的压气机叶轮
CN104653511A (zh) * 2014-12-12 2015-05-27 常州环能涡轮动力股份有限公司 一种高性能涡轮增压器压气机叶轮
JP6781685B2 (ja) * 2017-11-22 2020-11-04 シナノケンシ株式会社 送風機
WO2020040774A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Dresser-Rand Company Centrifugal compressor and method for directing flow of process fluids in such a centrifugal compressor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022029932A1 (ja) 2022-02-10
JP2024071544A (ja) 2024-05-24
US20230258197A1 (en) 2023-08-17
JPWO2022029932A1 (zh) 2022-02-10
DE112020007258T5 (de) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2902639B1 (en) Propeller fan and air conditioner equipped with same
CN110234887B (zh) 离心压缩机及涡轮增压器
US20100068028A1 (en) Reduced tip clearance losses in axial flow fans
KR101454100B1 (ko) 원심 압축기의 디퓨저 및 이것을 구비한 원심 압축기
JP2008075536A5 (zh)
WO2018146753A1 (ja) 遠心圧縮機、ターボチャージャ
US11261878B2 (en) Vaned diffuser and centrifugal compressor
JP5558183B2 (ja) ターボ機械
CN109563770B (zh) 涡轮机及涡轮增压器
US11187242B2 (en) Multi-stage centrifugal compressor
CN111911455A (zh) 离心压缩机的叶轮、离心压缩机以及涡轮增压器
WO2008082428A1 (en) Reduced tip clearance losses in axial flow fans
CN115989370A (zh) 离心压缩机的叶轮以及离心压缩机
CN110770449B (zh) 压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器
EP3456937B1 (en) Turbocharger
CN110036208B (zh) 离心压缩机以及涡轮增压器
US11835058B2 (en) Impeller and centrifugal compressor
JP2012107629A (ja) 遠心圧縮機のディフューザおよびこれを備えた遠心圧縮機
US11988227B2 (en) Compressor housing and centrifugal compressor
JP7235549B2 (ja) 遠心圧縮機
WO2023187913A1 (ja) 斜流タービン及びターボチャージャ
CN110573747B (zh) 离心压缩机以及具有该离心压缩机的涡轮增压器
CN116066412A (zh) 有叶扩散器以及离心压缩机
CN113423929A (zh) 喷嘴叶片
JPWO2019030892A1 (ja) ターボチャージャ用タービン及びターボチャージャ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination