压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离心压缩机和斜流压缩机等压缩机。
【背景技术】
[0002]以往，作为汽车或船舶的发动机所使用的增压机的压缩机，已知有离心压缩机和斜流压缩机，离心压缩机是对从轴方向流入的气体进行压缩并使其向半径方向流出的压缩机，斜流压缩机是对从轴方向流入的气体进行压缩并使其向相对于轴方向倾斜的方向流出。
[0003]例如，在专利文献I中，本发明的申请人公开了这样一种离心压缩机，其具有主叶片，从叶轮的轴方向看，该主叶片向与旋转方向相反的方向弯曲成弓形，以可提高压缩机的性能。
[0004]专利文献1:日本特开2004-44473号公报
[0005]然而，对于上述的专利文献I的离心压缩机来说，本发明的发明人发现了这样的情况:因该主叶片的前缘形状，如后述那样，在叶轮高速旋转时冲击波增强，有可能导致在高速旋转区域性能下降。
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]本发明是鉴于上述以往的问题而做成的，其目的在于，提供一种压缩机，通过设计主叶片的前缘形状，从而抑制高速旋转时所产生的冲击波的增强，提高高速旋转区域的性會K。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本发明的至少一实施方式是一种压缩机，对从轴方向流入的气体进行压缩，并使其向半径方向或相对于轴方向倾斜的方向流出，该压缩机的特征在于，具有:
[0010]旋转轴；
[0011]与所述旋转轴一起旋转的叶轮；以及
[0012]将所述叶轮收容成可旋转的压缩机壳体，
[0013]所述叶轮包括:固定于所述旋转轴的轮毂；以及从所述轮毂突出设置的多个主叶片，
[0014]在从轴方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在向径向外侧延伸的叶片长度的至少50 %的位置，朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜。
[0015]在上述压缩机中，在从轴方向看叶轮的情况下，主叶片的前缘在至少该叶片长度的50%的位置，朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜。因此，如后所述，可抑制在叶轮高速旋转时产生的冲击波，可提高高速旋转区域的压缩机的性能。
[0016]在几个实施方式中，所述主叶片的前缘在所述叶片长度的至少40%?80%范围，朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜。
[0017]另外，在上述实施方式中，所述叶片长度的40%?80%范围中的最大倾斜角度，相对于径向而处于3?20度的范围。
[0018]采用这种结构，可有效抑制在叶轮高速旋转时产生的冲击波，可提高高速旋转区域的压缩机的性能。
[0019]在几个实施方式中，在从轴方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在该前缘的径向内侧的端部，朝径向内侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜。
[0020]采用这种结构，既能提高高速旋转区域的压缩机的性能，又能确保较长的主叶片与轮毂的连接长度，可缓和主叶片的根部的应力集中。
[0021]在几个实施方式中，在从轴方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在该前缘的径向外侧的端部，朝径向外侧相对于径向而向旋转方向的相反侧倾斜。
[0022]采用这种结构，既能提高高速旋转区域的压缩机的性能，又能使得主叶片的顶端部的尖锐情形缓和，可提高主叶片的顶端部的刚性，因此，可抑制主叶片的顶端部产生的振动。
[0023]在几个实施方式中，在从子午面方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在向所述压缩机壳体的护罩侧延伸的叶片高度的至少50%的位置，朝所述护罩侧相对于轴直角方向而向上游侧倾斜。
[0024]采用这种结构，如后所述，可抑制在叶轮高速旋转时产生的冲击波的增强，可提高高速旋转区域的压缩机的性能。
[0025]在几个实施方式中，所述主叶片的前缘在所述叶片高度的40%?80%的范围，朝所述护罩侧相对于轴直角方向而向上游侧连续倾斜。
[0026]另外，在上述实施方式中，所述叶片高度的40%?80%范围中的最大倾斜角度，相对于轴直角方向而处于10?30度的范围。
[0027]采用这种结构，可抑制在叶轮高速旋转时产生的冲击波的增强，可提高高速旋转区域的压缩机的性能。
[0028]在几个实施方式中，在从子午面方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在该前缘的轮毂侧的端部，朝所述轮毂侧相对于轴直角方向而向上游侧倾斜。
[0029]采用这种结构，既能提高高速旋转区域的压缩机的性能，又能确保较长的主叶片与轮毂的连接长度，可缓和主叶片根部的应力集中。
[0030]在几个实施方式中，在从子午面方向看所述叶轮的情况下，所述主叶片的前缘在该前缘的护罩侧的端部，朝所述护罩侧相对于轴直角方向而向下游侧倾斜。
[0031]采用这种结构，由于既能提高高速旋转区域的压缩机的性能，又能使得主叶片的顶端部的尖锐情形缓和，可提高主叶片的顶端部的刚性，因此，可抑制主叶片的顶端部产生的振动。
[0032]发明的效果
[0033]根据本发明的至少一实施方式，在从轴方向看叶轮的情况下，主叶片的前缘在至少其叶片长度的50%的位置，朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜。因此，可提供这样一种压缩机:可抑制在尚速旋转时广生的冲击波的增强，且可提尚尚速旋转区域的性能。
【附图说明】
[0034]图1是表不一实施方式的压缩机的不图。
[0035]图2是表示一实施方式的压缩机的叶轮的立体图。
[0036]图3是表示一实施方式的压缩机的叶轮的局部放大图，图3 (a)是从子午面方向看的子午面图，图3(b)是从轴方向看的俯视图。
[0037]图4是表示主叶片的前缘的俯视形状的说明图。
[0038]图5是对使主叶片的前缘朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜时的作用进行说明用的说明图。
[0039]图6是表示一实施方式的压缩机的叶轮的立体图。
[0040]图7是表示一实施方式的压缩机的叶轮的局部放大图，图7(a)是从子午面方向看的子午面图，图7(b)是从轴方向看的俯视图。
[0041]图8是表不主叶片的如缘的子午面形状的说明图。
[0042]图9是对使主叶片的前缘朝护罩侧相对于轴正交方向而向上游侧倾斜时的作用进行说明用的说明图。
[0043]符号说明
[0044]I 压缩机
[0045]2 旋转轴
[0046]3 叶轮
[0047]4 轮毂
[0048]5 主叶片
[0049]5a 上缘
[0050]5b 前缘
[0051]5c 后缘
[0052]6 压缩机壳体
[0053]7 中间叶片
[0054]11流道部
[0055]12入口流道
[0056]14扩压流道
[0057]16涡旋流道
[0058]18护罩部
[0059]Pl最下游点
[0060]P2最上游点
[0061]L 叶片长度
[0062]H 叶片高度
【具体实施方式】
[0063]下面，根据附图来说明本发明的实施方式。但是，本实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状和其相对配置等，并不是将本发明的范围限定于此，只不过仅是说明例。另夕卜，对于相同的结构，标上相同的符号，有时省略其详细说明。
[0064]图1是表不一实施方式的压缩机的不图。图2是表不一实施方式的压缩机的叶轮的立体图。
[0065]如图1所示，压缩机I构成为对沿压缩机的轴方向流入的气体进行压缩并使其向半径方向流出的离心压缩机I。离心压缩机I具有:旋转轴2 ;设在旋转轴2的一端部的叶轮3 ;以及将叶轮3收容成可旋转的压缩机壳体6。
[0066]旋转轴2利用未图示的轴承而被支承成可旋转，且构成为能够以中心线CL为中心旋转。
[0067]叶轮3包含:固定于旋转轴2的一端部的圆锥状的轮毂4 ；以及从轮毂4的表面突出设置的多个主叶片5。另外，如图2所示，叶轮3也可以包含形成在相邻的主叶片5、5之间且在轴方向上比主叶片5短的中间叶片7。在这些主叶片5与中间叶片7之间(在无中间叶片7的情况下是在相邻的主叶片5、5之间)形成气体流动的流道部11。
[0068]如图1所示，压缩机壳体6具有:使气体沿轴方向流入的入口流道12 ;使由叶轮3压缩后的气体流出的扩压流道14 ;以及将压缩后的气体引导到壳体外的涡旋流道16。另夕卜，上述的叶轮3形成为，其主叶片5的上缘5a沿着护罩部18的内周形状，且该叶轮3可旋转地被收容在压缩机壳体6内。并且，通过叶轮3高速旋转，从前缘5b流入的气体在流道部11中流动而被加速，从后缘5c流出到上述的扩压流道14。
[0069]图3是表示一实施方式的压缩机的叶轮的局部放大图，图3(a)是从子午面方向看的子午面图，图3(b)是从轴方向看的俯视图。
[0070]如图3(a)所示，主叶片5的前缘5b从子午面看时沿与中心线CL正交的方向延伸。另一方面，如图3(b)所示，俯视时，在该前缘5b的中央部近旁，朝径向外侧相对于径向r而向旋转方向R侧倾斜。对于从轴方向看的该主叶片5的前缘5b的俯视形状，基于图4来详细说明。
[0071]图4是表示主叶片前缘的俯视形状的说明图。
[0072]如图4所示，前缘5b的俯视形状是，在将向径向外侧延伸的前缘5b的叶片长度设为L的情况下，在向径向外侧而为0.2L的位置形成有最下游点P1。另外，在向径向外侧而为0.8L的位置形成有最上游点P2。并且，叶片长度L的20?80% (0.2?0.8L)的范围是，朝径向外侧相对于径向r而向旋转方向R侧以最大倾斜角度ΘI倾斜。
[0073]如此，如果前缘5b的中央部所具有的范围，朝径向外侧相对于径向r而向旋转方向R侧倾斜，则如下说明那样，可抑制在叶轮3高速旋转时产生的冲击波的增强，可提高高速旋转区域的压缩机I的性能。
[0074]图5是对使主叶片的前缘朝径向外侧相对于径向而向旋转方向侧倾斜时的作用进行说明用的说明图，图5(a)表示前缘与径向平行的情况(参考例)，图5(b)表示前缘相对于径向而倾斜的情况(实施例)。
[0075]另外，图中的箭头V表示气体的流动方向，箭头V的长度是指流速的大小。随着叶轮3的高速旋转，主叶片5与气体的相对流速就随着朝向径向外侧而变大