[发明专利]叶轮以及离心压缩机

说明书

一种叶轮以及离心压缩机。叶轮具备：轮盘，其具有随着趋向轴线方向一侧而朝向径向外侧延伸的主面；叶片，其划分出从轴线方向另一侧的入口延伸至一侧的出口的流路；以及罩，其以覆盖多个叶片的方式配置，在叶片与主面的连接部以及叶片与罩的连接部中，在入口侧区域以及出口侧区域中的至少一方，形成有呈圆弧状弯曲且具有较小的曲率半径的小圆角部，在形成于入口侧区域与出口侧区域之间的中间区域，形成有具有较大的曲率半径的大圆角部。

技术领域

本发明涉及叶轮以及离心压缩机。

本申请对在2020年3月27日申请的日本国专利申请第2020-058251号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

作为用于离心压缩机的叶轮，已知有被称为封闭型的形式的叶轮。这种叶轮具有轮盘、叶片和罩。轮盘的外周面随着趋向轴线方向一侧而向径向外侧延伸。在该外周面上，设置有沿周向隔开间隔地排列的多个叶片。罩从径向外侧覆盖这些叶片。由此，在叶轮中，形成有被相邻的一对叶片、轮盘以及罩包围的叶轮流路。

在叶片与轮盘的连接部、以及叶片与罩的连接部，以流体流动的顺畅化为主要目的而形成有圆角。在从叶片的延伸方向观察时，圆角呈圆弧状地连接该叶片与轮盘、以及叶片与罩。如国际公开第2018/042653号所记载的那样，以往，圆角的曲率半径通常在流路的整个区域的范围内恒定。

在此，已知的是，叶轮流路内的流体的行为在入口侧及出口侧的区域、以及在上述区域之间的中间区域有较大不同。已知的是，特别是在入口侧，由于针对呈环状的前级侧的流路的流路截面积的急剧变化，会在流动中产生分离。另外，可能会产生以上述的圆角为起点的紊流。

于是，提倡使叶片的前缘变薄的方法、将分离部位的空间填埋的方法。

另外，还提倡将圆角的形状设定为使得流路截面积从叶轮流路的入口侧至出口侧缓慢变化的技术。

在考虑到对流动的影响的情况下，圆角优选较小。然而，为了缓和对叶片与轮盘的接合部以及叶片与罩的接合部作用的应力集中，对于圆角而言需要相应的大小。这样，对圆角的尺寸、形状要求了相反的两个要件。因此，在如上述那样将圆角的曲率半径设为恒定的情况下，可能无法充分发挥叶轮的性能。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供性能进一步提高的叶轮以及离心压缩机。

为了解决上述课题，本发明的叶轮具备：轮盘，其能够绕轴线旋转，并具有随着趋向所述轴线方向一侧而朝向径向外侧延伸的主面；叶片，其在所述主面上沿周向隔开间隔地配置有多个，并划分出从所述轴线方向另一侧的入口延伸至所述轴线方向一侧的出口的流路；以及罩，其以覆盖多个所述叶片的方式与所述主面对置地配置，在所述叶片与所述主面的连接部以及所述叶片与所述罩的连接部中，在包括所述入口侧的端部在内的入口侧区域以及包括所述出口侧的端部在内的出口侧区域中的至少一方，形成有从所述叶片的延伸方向观察时呈圆弧状弯曲并且具有相对较小的曲率半径的小圆角部，在所述叶片与所述主面的连接部以及所述叶片与所述罩的连接部中，在形成于所述入口侧区域与所述出口侧区域之间的中间区域，形成有从所述叶片的延伸方向观察时呈圆弧状弯曲并且具有相对较大的曲率半径的大圆角部。

发明效果

根据本发明，能够提供性能进一步提高的叶轮以及离心压缩机。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的离心压缩机的结构的剖视图。

图2是示出本发明的实施方式的叶轮的包含轴线在内的截面的剖视图。

图3是图2的III-III线处的剖视图。

图4是图2的IV-IV线处的剖视图。

图5是示出本发明的实施方式的叶轮中的各区域的尺寸比率的说明图。