[發明專利]離心式旋轉機械的葉輪、離心式旋轉機械

有效

• 申請號: 201380038914.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104487711B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 齋藤亮祐
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社;三菱重工壓縮機有限公司
• 主分類號: F04D29/30
• 分類號: F04D29/30;F04D29/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及在離心式壓縮機、送風機、離心泵等離心式旋轉機械中使用的葉輪。

本申請基于2012年11月6日向日本申請的日本特愿2012-244784號主張優先權，在此援引其內容。

背景技術

對于離心式壓縮機等離心式旋轉機械，市場要求端蓋(head)的提高、工作范圍的擴大等所帶來的性能提高，對此，采用了各種對策。

在此，在離心式旋轉機械中使用的葉輪的流路內，有時產生朝向與主流的方向不同的方向的流動，即二次流動。因該二次流動的不同而導致低能量流體積蓄在葉輪的流路內，該積蓄部分形成流體速度以及能量大幅缺損的狀態。因此，上述的二次流動成為降低離心式旋轉機械的性能的重要因素之一。

在專利文獻1中公開了抑制從葉輪的槳葉的壓力面側朝向負壓面側的二次流動從而實現性能提高的離心式壓縮機的葉輪。具體地說，在該葉輪中，通過從流路的側壁面沿著主流的流動設置肋條，來防止側壁面處的邊界層流動從槳葉的壓力面朝向負壓面以橫穿流路的方式流通。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平9-264296號公報

然而，在旋轉機械的葉輪中，有時產生與專利文獻1所公開的二次流動不同的二次流動。該二次流動是在各流路的負壓面側以離開盤的方式朝向軸線的方向的流動。由此，在負壓面側，且是與盤分離的位置(在封閉葉輪的情況下是罩體的正下方)積蓄低能量流體，成為旋轉機械的性能降低的重要因素。

發明內容

發明要解決的課題

本發明提供一種離心式旋轉機械的葉輪，其抑制在成為負壓面側的旋轉方向的后方側朝向離開盤的方向的二次流動，能夠實現進一步的性能提高。

解決方案

本發明的第一方式所涉及的離心式旋轉機械的葉輪具備：盤，其呈以軸線為中心的圓盤狀；以及多個槳葉，它們具有供流體流入的前緣和供流體流出的后緣，且多個該槳葉在所述盤的朝向所述軸線的方向的面上以沿周向隔開間隔的方式設置。所述槳葉具備：第一部分，其在該槳葉的所述前緣與所述后緣之間從所述盤立起，并且隨著離開所述盤而向旋轉方向的后方側傾斜；以及第二部分，其與該第一部分連續，并且隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的前方側傾斜。

根據上述的葉輪，槳葉的第一部分向旋轉方向的后方側傾斜，由此該第一部分配置為向旋轉方向的后方側鼓出。因此，在旋轉方向的后方側產生且以離開盤的方式流動的二次流動被按壓向該后方側鼓出的第一部分。因而，二次流動在與第一部分接觸的點被分解為該點的切線方向成分和與該切線方向成分正交且將二次流動按壓于第一部分的成分、即法線方向成分。在此，假設在第一部分不向旋轉方向的后方側傾斜的情況下，二次流動不與第一部分接觸，法線方向的成分為零，因此，二次流動的全部朝向從盤分離的方向。根據本發明的方式，由于二次流動的一部分朝向法線方向，其余部分朝向切線方向，因此，二次流動不會全部趨近離開盤的位置。另外，槳葉的第二部分向旋轉方向的前方側傾斜，由此能夠承受來自旋轉方向的前方側的流體的按壓力。因此，即便第一部分向旋轉方向的后方側傾斜，也能夠有效地利用來自流體的按壓力，不會降低壓縮效率。

根據本發明的第二方式，離心式旋轉機械的葉輪也可以構成為，還具備：第三部分，其位于比所述第一部分靠所述前緣側的位置，從所述盤立起，并且該第三部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的前方側傾斜；以及第四部分，其位于比所述第二部分靠所述前緣側的位置，與所述第三部分連續，且該第四部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的前方側傾斜。

通過這樣的第二部分、第三部分、第四部分，在槳葉的前緣側，能夠可靠地承受來自旋轉方向的前方側的流體的按壓力，并且能夠通過第一部分抑制在旋轉方向的后方側朝向離開盤的方向的二次流動，因此能夠實現進一步的性能提高。

根據本發明的第三方式，離心式旋轉機械的葉輪也可以構成為，還具備：第五部分，其位于比所述第一部分靠所述后緣側的位置，從所述盤立起，并且該第五部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的后方側傾斜；以及第六部分，其位于比所述第二部分靠所述后緣側的位置，與所述第五部分連續，且該第六部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的后方側傾斜。

根據本發明的第四方式，離心式旋轉機械的葉輪也可以構成為，還具備：第七部分，其位于比所述第五部分靠所述后緣側的位置，從所述盤立起，并且該第七部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的前方側傾斜；以及第八部分，其位于比所述第六部分靠所述后緣側的位置，與所述第七部分連續，且該第八部分隨著離開所述盤而向所述旋轉方向的前方側傾斜。