專利名稱：離心壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心壓縮機(jī)，其具備在殼體內(nèi)被支承為旋轉(zhuǎn)自如的葉輪和以包圍前述葉輪的方式配置在殼體內(nèi)的多片導(dǎo)葉。
背景技術(shù)：
在以往的離心壓縮機(jī)中，存在著各種形式的離心壓縮機(jī)，在一般的離心壓縮機(jī)中， 設(shè)有在殼體內(nèi)被支承為旋轉(zhuǎn)自如的、被稱為渦輪的離心葉輪和以包圍該葉輪的方式配置于其下游側(cè)的擴(kuò)散器。在該葉輪上，在由旋轉(zhuǎn)軸支承的輪轂的外周設(shè)有多片被稱為葉片的翼片。使用該離心壓縮機(jī)來使流體升壓的機(jī)構(gòu)如以下所說明。首先，通過葉輪旋轉(zhuǎn)而將成為壓縮對(duì)象的流體從殼體的入口側(cè)吸入。此時(shí)，通過葉輪的旋轉(zhuǎn)而對(duì)被吸入殼體內(nèi)的流體提供能量。從葉輪放出的流體由配置于葉輪的下游側(cè)(外周側(cè))的擴(kuò)散器減速，此時(shí)，將對(duì)流體提供的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為流體的壓力上升能量。這樣被壓縮而升壓的流體進(jìn)而匯集在其下游側(cè)(外周側(cè))的旋渦狀的渦旋部分，供給至必要之處。在該擴(kuò)散器中，如果大致區(qū)分，則存在著沒有導(dǎo)葉的擴(kuò)散器和設(shè)有導(dǎo)葉的擴(kuò)散器。 一般而言，前者的沒有導(dǎo)葉的擴(kuò)散器雖然具有能夠使用的流量的范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，但被認(rèn)為效率差。另一方面，后者的設(shè)有導(dǎo)葉的擴(kuò)散器雖然能夠使用的流量的范圍窄，但被認(rèn)為效率優(yōu)異。所以，尤其是關(guān)于后者的擴(kuò)散器，一直以來提出有各種方案。日本特開昭53-119411號(hào)所記載的技術(shù)是為了解決設(shè)有導(dǎo)葉的擴(kuò)散器的能夠使用的流量的范圍窄的課題而提出的。具體而言，提出了導(dǎo)葉的長度為該導(dǎo)葉的間隔的0.9 倍以下、即葉片盤面積比(導(dǎo)葉的長度/導(dǎo)葉的間隔)較小的離心壓縮機(jī)。然而，在設(shè)有導(dǎo)葉的的擴(kuò)散器、尤其是葉片盤面積比(導(dǎo)葉的長度/導(dǎo)葉的間隔) 較小的擴(kuò)散器中，存在著容易產(chǎn)生大的噪音的問題。為了解決該技術(shù)的課題而提出的技術(shù)是日本特許第3110205號(hào)所記載的技術(shù)。該日本特許第3110205號(hào)所記載的技術(shù)是這樣的技術(shù)離心壓縮機(jī)具備離心葉輪、以及包括配置于該葉輪的下游側(cè)的一對(duì)擴(kuò)散器板和在該擴(kuò)散器板之間以圓形翼片列狀設(shè)置的導(dǎo)葉的帶葉片擴(kuò)散器，在該離心壓縮機(jī)中，帶葉片擴(kuò)散器的導(dǎo)葉由前緣半徑相等且長度不同的長、短兩個(gè)種類的導(dǎo)葉構(gòu)成，而且，在相鄰的長導(dǎo)葉之間設(shè)置有一片以上的短葉片。依照該技術(shù)，在這樣的構(gòu)成的離心壓縮機(jī)中，由于在擴(kuò)散器的入口側(cè)，導(dǎo)葉的片數(shù)多，因而由于擴(kuò)散器和離心葉輪的干涉而導(dǎo)致離心葉輪的出口側(cè)的周方向、即翼片的節(jié)距方向上的流體的流動(dòng)分布的不一樣性變小。因此，由于流入擴(kuò)散器的流體的流動(dòng)的變動(dòng)變小，因而認(rèn)為由壓力變動(dòng)引起的的翼片通過頻率所決定的噪音變小。在該日本特許第3110205號(hào)記載的技術(shù)中，帶葉片擴(kuò)散器的導(dǎo)葉前緣半徑相等， 且短導(dǎo)葉設(shè)在擴(kuò)散器的上游側(cè)。然而，對(duì)于由短導(dǎo)葉實(shí)現(xiàn)的作用即整流作用、及摩擦力及流路的面積的縮小所導(dǎo)致的作用而言，在擴(kuò)散器的上游側(cè)流體的流速比較快所以由流路的面積的縮小導(dǎo)致的流速的增加及摩擦力引起的總壓損失的增加量比整流作用所實(shí)現(xiàn)的總壓損失的下降量更大。因此，短導(dǎo)葉配置于擴(kuò)散器的上游側(cè)大多帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是想要解決上述現(xiàn)有的課題而提出的，其課題在于提供一種離心壓縮機(jī)， 能夠有效地實(shí)現(xiàn)由配置于長導(dǎo)葉之間的短導(dǎo)葉實(shí)現(xiàn)的整流作用、及由摩擦力及流路的面積的縮小而帶來的作用。解決上述課題的本發(fā)明是一種離心壓縮機(jī)，具備在殼體內(nèi)被支承為旋轉(zhuǎn)自如的葉輪、和在所述殼體內(nèi)以包圍所述葉輪的方式配置于所述葉輪的下游側(cè)的擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器具有隔開間隔地配置的多片導(dǎo)葉，其中，所述多片導(dǎo)葉由長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉構(gòu)成，所述長導(dǎo)葉和所述短導(dǎo)葉后緣半徑相同且長度不同，在相鄰的長導(dǎo)葉之間配置有至少一片短導(dǎo)葉， 所述短導(dǎo)葉的高度構(gòu)成為從前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高。依照本發(fā)明的離心壓縮機(jī)，由于長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉的后緣半徑 相同，因而短導(dǎo)葉配置于擴(kuò)散器的更下游側(cè)。由短導(dǎo)葉導(dǎo)致的整流作用、及摩擦力及流路的面積的縮小，在擴(kuò)散器的上游側(cè)流體的流速快而大多起到不利作用，但在擴(kuò)散器的下游側(cè)流體的流速比較慢、 邊界層容易擴(kuò)大而引起剝離。因此，與由于導(dǎo)葉而產(chǎn)生的流路的面積的縮小所導(dǎo)致的流速的增加及摩擦力所導(dǎo)致的總壓損失的增加量相比，利用導(dǎo)葉的整流作用而實(shí)現(xiàn)的邊界層的剝離抑制所帶來的總壓損失的下降量大，與將短導(dǎo)葉配置于上游側(cè)的情況相比更有利地起作用。所以，通過將短導(dǎo)葉配置于擴(kuò)散器的下游側(cè)，能夠更顯著地體現(xiàn)由短導(dǎo)葉所實(shí)現(xiàn)的整流效果。另外，由于短導(dǎo)葉本身構(gòu)成為從其前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高，因而在對(duì)于體現(xiàn)整流作用有利的下游側(cè)，導(dǎo)葉的高度較高，相反在不利的上游側(cè)導(dǎo)葉的高度較低，在整流作用不利的上游側(cè)整流作用較小，在整流作用有利的下游側(cè)整流作用較大，能夠進(jìn)一步更顯著地體現(xiàn)短導(dǎo)葉的整流效果。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)的橫剖面圖。圖2是表示該實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)的部分縱剖面圖。圖3是表示該實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)的擴(kuò)散器的導(dǎo)葉的配置的主視圖。圖4是表示本發(fā)明的不同的實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)中的擴(kuò)散器的導(dǎo)葉的配置的主視圖。圖5是表示本發(fā)明的又一不同的實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)的局部縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖所示的實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明。例如，如圖廣圖3所示，本發(fā)明的離心壓縮機(jī)1具備大致圓錐狀的葉輪3和由多片導(dǎo)葉5構(gòu)成的擴(kuò)散器4，其中，葉輪3在中空?qǐng)A盤狀的殼體2內(nèi)的中央被未圖示的軸承支承為旋轉(zhuǎn)自如，被稱為渦輪，導(dǎo)葉5以包圍該葉輪3的方式在殼體2內(nèi)的葉輪3的下游側(cè)(夕卜周側(cè))環(huán)狀地配置。葉輪3通過在由未圖示的旋轉(zhuǎn)軸支承的大致圓錐狀的輪轂3a的外周設(shè)有多片被稱為葉片的傾斜的翼片3b而構(gòu)成。設(shè)于該葉輪3的多片翼片3b以相對(duì)于圓周方向以大致相同的傾斜角度傾斜的狀態(tài)配置。此外，關(guān)于翼片3b的端緣，將殼體2的入口側(cè)(上游側(cè)) 稱為前緣部3c，將與殼體2的內(nèi)面相對(duì)應(yīng)而以大致圓弧狀彎曲的側(cè)端緣稱為套筒部3d，將與擴(kuò)散器4相向的出口側(cè)(下游側(cè))稱為后緣部3e。以包圍該葉輪3的方式，以與前述后緣部3e相向的方式在殼體2內(nèi)的下游側(cè)(外周側(cè))配置有多片導(dǎo)葉5，形成擴(kuò)散器4。在該導(dǎo)葉5中，如圖3所示，存在著長度不同的長導(dǎo)葉5a和短導(dǎo)葉5b的兩個(gè)種類，這些長度不同的長導(dǎo)葉5a的后緣半徑和短導(dǎo)葉5b的后緣半徑如作為后緣半徑Rb所示那樣是相同的。另外，在圖廣圖3所示的 本實(shí)施方式中，這些長導(dǎo)葉5a和短導(dǎo)葉5b每隔一片交互地隔開間隔而在殼體2內(nèi)配置為環(huán)狀。這樣，由于長導(dǎo)葉5a的后緣半徑和短導(dǎo)葉5b的后緣半徑為相同的后緣半徑Rb，因而短導(dǎo)葉5b配置于擴(kuò)散器4的下游側(cè)。另外，如圖2所示，短導(dǎo)葉5b構(gòu)成為從其前緣側(cè)朝向后緣側(cè)而高度慢慢地變高。另一方面，長導(dǎo)葉5a從前緣側(cè)至后緣側(cè)都是相同的高度。另外，如圖1和圖3所示，這些多片導(dǎo)葉5以相對(duì)于圓周方向以大致相同的傾斜角度傾斜的狀態(tài)配置。此外，設(shè)于旋轉(zhuǎn)的葉輪 3的多片翼片3b的傾斜方向和構(gòu)成擴(kuò)散器4的導(dǎo)葉5的傾斜方向是相反的方向，因而通過葉輪3的旋轉(zhuǎn)而送入擴(kuò)散器4內(nèi)的流體被導(dǎo)葉5減速。而且，在殼體2內(nèi)的擴(kuò)散器4的下游側(cè)(外周側(cè))，形成有旋渦狀的渦旋部2a。此夕卜，在本實(shí)施方式中，如圖2所示，渦旋部2a的截面形狀是大致圓形狀，比擴(kuò)散器4內(nèi)的空間寬度更寬。接著，對(duì)被取入離心壓縮機(jī)1的流體經(jīng)歷怎樣的經(jīng)過而由本發(fā)明的離心壓縮機(jī)1 升壓并供給至必要處的情況詳細(xì)地進(jìn)行說明。首先，葉輪3從未圖示的電動(dòng)機(jī)、增速機(jī)等接受旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)，從而將成為壓縮對(duì)象的流體從設(shè)于殼體2的中央的入口側(cè)、即葉輪3的前緣部3c吸入。此時(shí)，通過葉輪3的旋轉(zhuǎn)而對(duì)流體提供旋轉(zhuǎn)能量。從葉輪3的后緣部3e放出的流體被送入配置于葉輪3的下游側(cè)(外周側(cè))的擴(kuò)散器4的內(nèi)部。由于設(shè)于旋轉(zhuǎn)的葉輪3的多片翼片3b的傾斜方向和構(gòu)成擴(kuò)散器4的導(dǎo)葉5的傾斜方向是相反的方向，因而通過葉輪3的旋轉(zhuǎn)而送入擴(kuò)散器4 內(nèi)的流體由于與導(dǎo)葉5碰撞而被減速。即，通過葉輪3的旋轉(zhuǎn)而對(duì)流體提供的旋轉(zhuǎn)能量由該擴(kuò)散器4轉(zhuǎn)換成流體的壓力上升能量，流體被壓縮。在本發(fā)明中，構(gòu)成擴(kuò)散器4的導(dǎo)葉5中，長導(dǎo)葉5a的后緣半徑和短導(dǎo)葉5b的后緣半徑為相同的后緣半徑Rb，因而短導(dǎo)葉5b配置于擴(kuò)散器4的下游側(cè)。借助該短導(dǎo)葉5b實(shí)現(xiàn)下述作用整流作用、及由摩擦力及流路的面積的縮小導(dǎo)致的作用。在擴(kuò)散器4的下游側(cè)，到達(dá)此處的流體的流速比較慢，流體的邊界層容易擴(kuò)大而引起剝離。但通過將短導(dǎo)葉5b 配置于該擴(kuò)散器4的下游側(cè)，能夠通過整流作用而抑制上述的邊界層的剝離。另外，由于流速比較慢，因而能夠減小摩擦力及流路的面積的縮小所導(dǎo)致的不良影響。所以，通過將短導(dǎo)葉5b配置于擴(kuò)散器4的下游側(cè)，能夠更有效地體現(xiàn)整流作用、及摩擦力及流路的面積縮小的作用。另外，由于短導(dǎo)葉5b本身也構(gòu)成為從其前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高，因而在對(duì)整流作用的體現(xiàn)有利的下游側(cè)導(dǎo)葉5b的高度較高，相反，在不利的上游側(cè)導(dǎo)葉5b的高度較低，在整流作用不利的上游側(cè)整流作用較小，在整流作用有利的下游側(cè)整流作用較大，從而能夠進(jìn)一步更顯著地體現(xiàn)短導(dǎo)葉5b的整流效果。這樣，由于使短導(dǎo)葉5b的高度沿流體的流動(dòng)方向變化，因而能夠沿流動(dòng)方向適當(dāng)調(diào)整短導(dǎo)葉5b所實(shí)現(xiàn)的整流作用、及摩擦力或流路的面積縮小。這樣地通過擴(kuò)散器4并被壓縮從而被升壓了的流體在從擴(kuò)散器4放出后，匯集在形成于殼體2的下游側(cè)(外周側(cè))的旋渦狀的渦旋部2a，供給至必要之處。圖4表示本發(fā)明的不同的實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)1中的擴(kuò)散器4的導(dǎo)葉5的配置。 在該實(shí)施方式中，不像圖廣圖3所示的實(shí)施方式那樣地長導(dǎo)葉5a和短導(dǎo)葉5b —片一片地交互地隔開間隔而在殼體2內(nèi)配置為環(huán)狀，而是長導(dǎo)葉5a和短導(dǎo)葉5b以在相鄰的長導(dǎo)葉 5a、5a之間配置有兩片短導(dǎo)葉5b、5b的方式隔開間隔而配置為環(huán)狀。也可以這樣地在相鄰的長導(dǎo)葉5a、5a之間配置多片短導(dǎo)葉5b。圖5表示本發(fā)明的又一不同的實(shí)施方式的離心壓縮機(jī)1。在該實(shí)施方式中，短導(dǎo)葉 5b的高度不是構(gòu)成為從其前緣側(cè)朝向后緣側(cè)慢慢地變高，而是構(gòu)成為端緣為細(xì)小的階梯狀而從前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高。
權(quán)利要求
1. 一種離心壓縮機(jī)，具備在殼體內(nèi)被支承為旋轉(zhuǎn)自如的葉輪、和在所述殼體內(nèi)以包圍所述葉輪的方式配置于所述葉輪的下游側(cè)的擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器由隔開間隔地配置的多片導(dǎo)葉構(gòu)成，所述離心壓縮機(jī)中，所述多片導(dǎo)葉由長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉構(gòu)成， 所述長導(dǎo)葉和所述短導(dǎo)葉后緣半徑相同而長度不同， 在相鄰的長導(dǎo)葉之間配置至少一片短導(dǎo)葉， 所述短導(dǎo)葉的高度構(gòu)成為從前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高。
全文摘要
一種離心壓縮機(jī)，具備在外殼內(nèi)被支承為旋轉(zhuǎn)自如的葉輪、和以包圍葉輪的方式配置于葉輪的下游側(cè)的由多片導(dǎo)葉構(gòu)成的擴(kuò)散器，其中，在相鄰的長導(dǎo)葉之間配置有至少一片短導(dǎo)葉，短導(dǎo)葉的高度構(gòu)成為從前緣側(cè)朝向后緣側(cè)變高。通過這樣的構(gòu)成，能夠使短導(dǎo)葉所實(shí)現(xiàn)的整流作用、及由摩擦力或流路的面積的縮小實(shí)現(xiàn)的作用有效地體現(xiàn)。
文檔編號(hào)F04D29/44GK102434491SQ20111029882
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者出口智如 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所