[发明专利]叶轮以及流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及在离心式、斜流式等的压缩机、泵等中能够使流体升压的叶轮以及具有该叶轮的流体机械。

背景技术

例如，作为流体机械，压力输送流体的离心压缩机包括外壳、以能够旋转的方式配置在该外壳的内部的叶轮(impeller)、能够使该叶轮旋转的驱动装置。因此，通过利用驱动装置使叶轮旋转，能够从该叶轮的轴线方向前侧向外壳的内部导入流体，并将该流体向叶轮的径向外侧压力输送而向外壳的外部送出。

作为离心压缩机的叶轮，例如有下述专利文献1记载的叶轮。在该专利文献1记载的压缩机的叶轮中，通过在叶片与在旋转方向后侧相邻配置的叶片之间沿着叶片的叶根设置切口，沿着轮毂的表面流入切口的二次流穿过切口而向轮毂的背面侧吸出，从而减少滞留于叶片的负压面侧的低能量流体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-133267号公报

发明要解决的课题

在上述的压缩机的叶轮中，通过在叶片的叶根设置有切口，能够减少滞留于叶片的负压面侧的低能量流体。但是，近年来，现状为要求压缩机的压缩效率进一步高效化。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种通过减少滞留于叶片的负压面侧的低能量流体从而能够实现高效化的叶轮以及流体机械。

用于解决课题的方法

用于实现上述目的的本发明的叶轮具备：轮毂，其呈圆环形状；以及多个叶片，其沿着所述轮毂的外周面呈放射状地配置，沿着旋转轴线从所述叶片的前缘侧流入的流体朝向与所述旋转轴线交叉的半径方向的外侧从所述叶片的后缘侧排出，所述叶轮的特征在于，所述叶片的压力面具有：第一压力面，其从所述轮毂侧以相对于旋转方向的前方为90度以下的角度延伸；以及第二压力面，其从所述第一压力面以相对于旋转方向的前方为大于90度的角度延伸。

因此，当叶轮旋转时，通过第一压力面生成沿着轮毂的表面的流体流，低能量流体欲在前方侧的叶片的负压面侧停滞，但由于生成从第二压力面朝向该前方侧的叶片的负压面侧的流体流，因此在叶片的负压面侧滞留的低能量流体减少，由此能够提高叶轮效率。

本发明的叶轮的特征在于，所述叶片的压力面具有第三压力面，该第三压力面从所述第二压力面以相对于旋转方向的前方为90度以下的角度延伸。

因此，由于通过第三压力面生成朝向前方侧的叶片的负压面侧的流体流，因此能够减少在叶片的负压面侧滞留的低能量流体。

本发明的叶轮的特征在于，所述第一压力面与所述第三压力面相对于所述轮毂向旋转方向的前方倾斜。

因此，通过由第一压力面以及第三压力面生成的流体，能够减少在前方侧的叶片的负压面侧的轮毂侧滞留的低能量流体。

本发明的叶轮的特征在于，所述叶片的压力面至少在外周侧设置有所述第二压力面。

因此，由于在前方侧的叶片的负压面侧停滞的低能量流体容易产生在叶片的外周侧，因此通过在叶片的外周侧设置有第二压力面，能够高效地减少在叶片的负压面侧滞留的低能量流体。

本发明的叶轮的特征在于，所述叶片的压力面的内周侧呈朝向旋转方向的前方侧弯曲的弯曲形状，另一方面，所述叶片的压力面的外周侧呈具有所述第一压力面、所述第二压力面以及所述第三压力面的S字形状。

因此，通过内周侧呈弯曲形状而外周侧呈S字形状，能够高效地压力输送流体。

本发明的叶轮的特征在于，所述第二压力面设置在距所述轮毂为所述叶片的旋转轴心方向的长度的1/2以下的位置。

因此，通过在叶片的轮毂侧设置有第二压力面，能够高效地减少在叶片的负压面侧滞留的低能量流体。

本发明的叶轮的特征在于，所述第二压力面与位于旋转方向的前方侧的所述叶片的前端部的负压面对置。

因此，通过使由第二压力面产生的流体向对置的叶片的前端部的负压面流动，能够高效地减少在此滞留的低能量流体。

另外，本发明的流体机械的特征在于，具备：外壳，其呈中空形状；叶轮，其沿着呈圆环形状的轮毂的外周面呈放射状地配置有多个叶片，且以旋转自如的方式支承于所述外壳内；吸入通路，其相对于所述叶轮从该叶轮的前缘侧沿着轴向吸入流体；以及排出通路，其将由所述叶轮压力输送的流体朝向与该叶轮的轴向交叉的半径方向的外侧从所述叶片的后缘侧排出，所述叶片的压力面具有：第一压力面，其从所述轮毂侧以相对于旋转方向的前方为90度以下的角度延伸；以及第二压力面，其从所述第一压力面以相对于旋转方向的前方为大于90度的角度延伸。