[发明专利]叶轮及离心压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶轮及离心压缩机。

本申请主张基于2014年1月22日于日本申请的日本专利申请 2014-009680号的优先权，并将该日本申请的全部内容援用于此。

背景技术

工业用压缩机和涡轮制冷机、小型燃气轮机等旋转机械中使用的离心 式或斜流式的压缩机的性能要求不断提高，尤其，需要提高这些压缩机的 关键部件即叶轮的性能。因此近年来，为了提高叶轮的性能而提出有各种 方案。

专利文献1中记载有如下内容：在压缩机或轴流燃气轮机的风扇中使 用的护罩叶片(Shroud-lessblade)设置贯穿叶片两面的交叉排气孔(Cross BleedHoles)。该交叉排气孔设置于叶片的尖端附近。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2010/0329848号说明书

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，上述专利文献1的护罩叶片中，在叶片的负压面侧的径向外侧 的区域形成因二次流动产生的漩涡，因此低能流体滞留在该区域，作为叶 轮产生能量损失。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其提供一种抑制能量损失的高 效率的叶轮。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明的第一方式所涉及的叶轮及离心压缩机 中，采用以下方式。

本发明的一方式所涉及的叶轮具备：圆盘，绕轴线旋转；及叶片，在 该圆盘的轴线方向一侧的面沿周向隔着间隔设置有多个，且划分形成将从 轴线方向一侧流入的流体向径向外侧排出的流路，所述叶片上形成有连通 朝向旋转方向前方侧的压力面和朝向旋转方向后方侧的负压面的孔部。

根据该结构，在流路内部流通的流体的一部分经由孔部作为喷射流向 负压面侧的流路内部喷出。通过该喷射流，能够消散在叶片的负压面侧产 生的二次流动及漩涡。

并且，本发明的第二方式所涉及的叶轮中，上述第一方式中的孔部也 可以构成为随着从压力面侧朝向负压面侧而向流路的下游侧延伸。

根据该结构，由于从孔部喷出的喷射流与在流路的负压面侧的流体的 主流朝向大致相同的方向流动，因此不会阻碍主流的流动，能够消散二次 流动及漩涡。

另外，本发明的第三方式所涉及的叶轮中，上述第一或第二方式中的 多个孔部也可以构成为从导管的径向内侧朝向外侧彼此隔开排列。

根据该结构，从孔部喷出的喷射流的流量增加，并且喷射流喷射至负 压面侧的更宽广的区域，因此能够更有效地消散在负压面侧产生的二次流 动及漩涡。

另外，本发明的第四方式所涉及的叶轮中，上述第一至第三的各方式 中的孔部也可以构成为随着从压力面侧朝向负压面侧而开孔面积扩大。

根据该结构，能够在下降方向上适当调节从孔部喷出的喷射流的压 力。由此，能够适当地进行调节以使喷射流不阻碍主流的流动，并且能够 有效地消散二次流动及漩涡。

并且，本发明的第五方式所涉及的叶轮中，上述第一至第四的各方式 的孔部也可以构成为随着从压力面侧朝向负压面侧而开孔面积缩小。

根据该结构，能够在上升方向上适当调节从孔部喷出的喷射流的压 力。由此，能够适当地进行调节以使喷射流不阻碍主流的流动，并且能够 有效地消散二次流动及漩涡。

而且，本发明的第六方式所涉及的叶轮中，上述第一至第五方式中的 孔部也可以构成为具有以螺旋状形成于该孔部的内周面的槽。

根据该结构，通过螺旋状的槽对从孔部喷出的喷射流施加旋转成分。 包含旋转成分的流体与二次流动及漩涡发生碰撞，因此能够更有效地消散 这些二次流动及漩涡。

另外，本发明的第七方式所涉及的叶轮中，上述第一至第五方式中的 孔部也可以具有设置于压力面侧的1个流入口，且具有分别与流入口连通 且设置于负压面侧的多个喷射口。

根据该结构，设置于压力面侧的流入口为1个，相对于此，设置于负 压面侧的喷射口被分为多个，因此喷射流喷射于负压面侧的更宽广的区 域，能够更有效地消散在负压面侧产生的二次流动及漩涡。

另外，本发明的第八方式中，提供具备上述第一至第七中任一方式所 涉及的叶轮的离心压缩机。

发明效果