[發明專利]離心壓縮機及具備該離心壓縮機的增壓器

在審

• 申請號: 201580077974.2
• 申請日: 2015-03-20
• 公開（公告）號: CN107407291A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 神坂直志
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 樸淵

技術領域

本發明涉及離心壓縮機及具備該離心壓縮機的增壓器。

背景技術

離心壓縮機具備旋轉軸、安裝在旋轉軸外周的葉輪、覆蓋該葉輪的殼體。離心壓縮機的葉輪將從軸向前側流入的氣體朝徑向外側引導。在殼體形成有向葉輪的軸向前側引導氣體的吸入流路、與吸入流路連通并收納有葉輪的葉輪室、與葉輪室連通且供從葉輪向徑向外側輸送的氣體流入的排出流路。

這樣的離心壓縮機中，如果在殼體內流動的氣體的流量變少，就會發生氣體沿著氣體流動方向激烈振動的稱為喘振的現象。因此，對于離心壓縮機，正在研究各種抑制該喘振的方法。

例如，在以下的專利文獻1中公開了一種離心壓縮機，通過使產生喘振的喘振極限向更小流量側移動而擴展了工作區域。在該離心壓縮機的殼體形成有：使殼體的葉輪室和吸入流路連通的腔室、或者將殼體的葉輪室和與殼體的吸入流路側連接的吸入管連通的腔室。若像這樣在殼體上形成腔室，即使從吸入流路經由葉輪室向排出流路流動的氣體流量少，由于葉輪室內的氣體的一部分經由腔室及吸入流路返回葉輪室，因此在葉輪室的上流側部分的氣體流量增加，從而能夠抑制喘振。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1專利第3006215號公報

發明內容

發明所要解決的課題

上述專利文獻1所記載的技術能夠擴大離心壓縮機的工作區域。但是，對于離心壓縮機，希望工作區域進一步擴大。

于是，本發明的目的在于，提供一種能夠擴大工作區域的離心壓縮機及具備該離心壓縮機的增壓器。

用于解決課題的技術方案

作為用于實現上述目的的發明的一方式的離心壓縮機，具備：以軸線為中心進行旋轉的旋轉軸、安裝于所述旋轉軸的外周的葉輪、覆蓋所述葉輪的殼體，所述葉輪具有輪轂和葉片，所述輪轂安裝在所述旋轉軸上，所述葉片在以所述軸線為中心的周向上隔開間隔在所述輪轂上設置有多個，通過與所述輪轂一體旋轉，將從所述軸線延伸的軸向的一側即軸向前側流入的氣體向相對于所述軸線的徑向外側引導，在所述殼體上形成有：在所述葉輪的所述軸向前側引導氣體的吸入流路、與所述吸入流路連通且收納有所述葉輪的葉輪室、與所述葉輪室連通且供從所述葉輪向所述徑向外側輸送的氣體流入的排出流路、與所述葉輪室連通且從所述葉輪室朝向包含所述徑向外側成分的方向延伸的葉輪側連通路、與所述葉輪側連通路連通且從所述葉輪側連通路朝向包含所述軸向前側成分的方向延伸的循環流路、與所述循環流路和所述吸入流路連通的吸入側連通路，吸入側徑尺寸為從所述軸線到所述循環流路中的與所述吸入側連通路的連通位置的徑向尺寸，葉輪側徑尺寸為從所述軸線到所述循環流路中的與所述葉輪側連通路的連通位置的徑向尺寸，所述吸入側徑尺寸比所述葉輪側徑尺寸大，并且，與所述吸入側連通路的連通位置處的所述循環流路的流路面積比與所述葉輪側連通路的連通位置處的所述循環流路的流路面積大。

在離心壓縮機中，在流入吸入流路的氣體流量少時，葉輪室內的壓力變得比吸入流路內的壓力高。因此，若是如該離心壓縮機那樣在壓縮機殼體上形成有循環流路等，葉輪室內的氣體的一部分就會經由循環流路等返回吸入流路。其結果是，在葉輪室內，軸向前側部分的流量變得比葉輪側連通路多。因此，在該離心壓縮機中能夠抑制喘振。即，在該離心壓縮機中，能夠使喘振極限線向小流量側移動，擴大工作范圍。

在從葉輪室經由葉輪側連通路流入循環流路的氣體的流動方向成分中，包含以軸線為中心回旋且與葉輪的旋轉方向相同的成分。假設作為流動成分具有該回旋成分的氣體經過循環流路、吸入側連通路、吸入流路返回葉輪室，葉片的迎角就會變小。因此排出壓變小，換言之，壓力比變小。

在該離心壓縮機中，循環流路的吸入側徑尺寸比循環流路的葉輪側徑尺寸大。因此在該離心壓縮機中，能夠使循環流路中的與吸入側連通路的連通位置處的氣體回旋成分的流速比循環流路中的與葉輪側連通路的連通位置處的氣體回旋成分的流速小。

另外，在該離心壓縮機中，與吸入側連通路的連通位置處的循環流路的流路面積比與葉輪側連通路的連通位置處的循環流路的流路面積大。因此，在該離心壓縮機中，不僅能夠減小循環流路中的與吸入側連通路的連通位置處的氣體軸向成分的流速，而且還能夠減小回旋成分的流速。

如上所述，在該離心壓縮機中，能夠減小流入葉輪室的空氣的回旋成分的流速。其結果是，在該離心壓縮機中，葉片的迎角增大，能夠增大壓力比。因此，在該離心壓縮機中，能夠使喘振極限線向高壓力比側移動。因此在該離心壓縮機中，能夠進一步擴大工作范圍。