[发明专利]封闭式叶轮及其制造方法

说明书

封闭式叶轮(1)具有：叶轮主体(2)，其由铝合金构成，并具备轮毂部(21)和从轮毂部(21)突出的叶片部(22)；以及护罩(3)，其覆盖叶片部(22)。叶片部(22)和护罩(3)通过介于叶片部(22)与护罩(3)之间的钎焊接头(4)而接合。另外，护罩(3)是具备芯材(31)和钎料层(32)的钎焊片材(30)，该芯材由铝合金构成，该钎料层配置在芯材(31)上且存在于与叶片部(22)相对的最表面(33)。

技术领域

本发明涉及封闭式叶轮及其制造方法。

背景技术

例如，作为装入空调装置等的压缩机，有时使用具备壳体和叶轮的离心压缩机，所述壳体具备吸入流体的吸入口和排出流体的排出口，所述叶轮以能够旋转的方式保持在壳体内。离心压缩机的叶轮通过在壳体内旋转，能够将从吸入口吸入的流体一边进行压缩一边向排出口引导。作为这种叶轮，已知有封闭式叶轮，该封闭式叶轮具备保持于壳体的轮毂、从轮毂突出的叶片、及覆盖叶片的护罩。在封闭式叶轮中，由轮毂、叶片和护罩围成的空间成为流体的流路。

以往，封闭式叶轮通过切削加工、精密铸造及钎焊中的任一种方法来制作。在切削加工中，通过对金属块实施切削加工，由此一体地形成轮毂、叶片及护罩。但是，在该情况下，由于能够进行切削加工的范围受到加工装置或工具的结构的制约，因此有时无法得到所期望的形状的封闭式叶轮。

精密铸造虽然与切削加工相比叶轮的形状的制约小，但存在尺寸精度低这样的问题。因此，通过精密铸造得到的封闭式叶轮有可能导致离心压缩机的运转效率的降低。另外，例如在想要制作具有100mm以下的直径的小型叶轮的情况下，石膏等铸模的材料在铸造后容易残留于熔融金属的流路中。而且，存在难以从叶轮排出该铸模的材料，制造成本容易变高这样的问题。

在钎焊中，通过机械加工等而分别制作出轮毂和叶片一体形成的叶轮主体和护罩后，通过钎焊将两者接合。因此，与通过切削加工而一体地形成轮毂、叶片及护罩的情况相比，形状的制约较小。而且，由于通过机械加工来形成叶轮主体和护罩，因此与精密铸造相比能够提高各部件的尺寸精度。

例如，在专利文献1中记载有如下技术：在具备大致圆盘状的盘、与该盘相对配置的罩、以及设置于所述盘与所述罩之间的叶片的叶轮的制造方法中，在将罩、叶片及盘设为特定的配置的状态下进行钎焊。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－174652号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为构成叶轮的金属，有时采用金属当中比重较低的铝合金。在想要通过钎焊来制作使用铝合金的封闭式叶轮的情况下，采用被称为浸渍钎焊的方法。在浸渍钎焊中，预先通过机械加工等来制作具备轮毂和叶片的叶轮主体、以及覆盖叶片的护罩。然后，在叶片与护罩之间夹设包含由Al-Si系合金构成的钎料粉末和粘结剂的钎料膏并且将护罩安装于叶轮主体，由此准备组装体。通过将该组装体浸渍在熔融的助焊剂浴中，来对叶轮主体与护罩进行钎焊。在钎焊后的叶片与护罩之间形成含有钎料的钎焊接头。

封闭式叶轮在壳体内高速旋转，以高效地压缩流体。另外，若在封闭式叶轮内流体被压缩，则封闭式叶轮内的压力上升。因此，在通过钎焊来制作封闭式叶轮的情况下，需要提高钎焊接头的接合强度。

但是，在浸渍钎焊中，由于焊剂与钎料的反应、粘结剂的热分解等而产生气体。如果该气体在钎焊时被熔融的钎料吸入，则在钎料内会形成气泡。因此，在通过浸渍钎焊所形成的钎焊接头的钎料内，容易形成由上述气体引起的空隙。因此，由铝合金构成并通过钎焊而制作出的封闭式叶轮与通过切削加工或精密铸造而制作出的封闭式叶轮相比，存在叶片与护罩的接合强度低这样的问题。

本发明是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供一种能够通过钎焊制作，并且与现有技术相比叶片与护罩的接合强度较高的封闭式叶轮及其制造方法。

用于解决课题的手段