入口导向叶片、涡轮压缩机及制冷机的制作方法

专利名称：入口导向叶片、涡轮压缩机及制冷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置于借助叶轮的旋转来吸入流体的吸入口 、用于调节流体的吸入量和流动方向的入口导向叶片、涡轮压缩机及制冷才几。
背景技术：
作为将水等冷却对象物冷却或冷冻的制冷机，已知具备借助叶轮压缩并排出冷媒(流体)的涡轮压缩机的涡轮制冷机等。在压缩机中，如果压缩比增大，则压缩机的排出温度升高，容积效率降低，因此，也存在构成为分多级进行冷媒的压缩的压缩机。例如在专利文献l(日
本特开2007-177695号公报)中，公开了具备两个具有叶轮和扩压器的压缩级并在这些压缩级中依次压缩冷媒的涡轮压缩机。
在这样的涡轮压缩机中设有用于借助第1压缩级的叶轮的旋转将冷媒吸入内部的吸入口 ，在该吸入口沿周向并列设置有用于调节冷媒的吸入量和流动方向的多个入口导向叶片。
入口导向叶片成形为铸件，具备例如棒状的轴和板状的叶片主体，
所述叶片主体与该轴以同轴地配置相互的轴线方向的状态接合。另外，该入口导向叶片设置成，将轴接合并支承在驱动机构上，并使叶片主体从吸入口的内周面朝中心部向径向内侧突出。另外，通过借助驱动机构使各入口导向叶片绕其轴线转动，从而根据各入口导向叶片的迎角(转动角)来调节被吸入的冷媒的吸入量和流动方向。
并且，在这种入口导向叶片中，存在将叶片主体形成为平板状的入口导向叶片，以及将在调节冷媒的吸入量和流动方向时成为正压侧的侧面和成为负压侧的侧面(朝向叶轮侧的侧面)做成曲面并形成为翼状的入口导向叶片(例如参照专利文献2(日本特开2007-120494号公报))。
然而，在将叶片主体形成为平板状的入口导向叶片中，其制作(成形)容易，但由于叶片主体的厚度从吸入口的内周面到流速大的中心部侧为恒定的，所以冷媒的流动紊乱，压力损失增大。因此存在导致涡轮压缩机的性能降低的问题。另一方面，在将叶片主体形成为翼状的入口导向叶片中，由于正压侧的侧面和负压侧的側面由曲面形成，因此能够不导致冷媒的流动紊乱地调节冷媒的吸入量和流动方向，从而能够减小压力损失。
但是，由于这种入口导向叶片成形为铸件，所以难以通过铸造将正压侧的侧面和负压侧的侧面高精度地形成为曲面。并且，在铸造后需要对轴进行加工，此时就要保持叶片主体来进行基准校准，但当叶片主体的两侧面由曲面形成时，基准校准变得困难。因此存在难以以高精度制作入口导向叶片的问题。

发明内容
鉴于上述情况，本发明提供能够容易地进行轴的加工并能够可靠地降低压力损失的入口导向叶片、具备该入口导向叶片的涡轮压缩机以及具备该涡轮压缩机的制冷才几。
本发明的入口导向叶片能够以轴线为中心转动地设置于借助叶轮的旋转来吸入流体的吸入口 ，用于调节流体向上述吸入口的吸入量和流动方向，其特征在于，该入口导向叶片包括棒状的轴和板状的叶片主体，所述轴能够以上述轴线为中心转动地支承于上述吸入口的内周面，所迷叶片主体与该轴接合并从上述吸入口的内周面朝中心部突出设置，上述叶片主体具有在调节上述流体的吸入量和流动方向时成为
正压侧的侧面和成为负压侧的侧面，另外上述叶片主体具备锥形部，该锥形部形成为上述两个侧面随着朝向叶片主体的宽度方向的外缘和上述轴线方向前端侧的外缘而接近；和平行部，该平行部配置于上述轴线上，并沿着上述轴线方向平行地形成有上述成为正压侧的侧面和上述成为负压侧的侧面。
在本发明中，由于叶片主体的锥形部的成为正压侧的侧面(正压侧的侧面)和成为负压侧的侧面(负压侧的侧面)形成为随着朝向宽度方向的外缘和轴线方向前端侧的外缘而接近，即，叶片主体的厚度形成为随着朝向流体的流动方向的外缘和配置于流速大的吸入口的中心部侧的外缘而减小，所以与将叶片主体形成为翼状的入口导向叶片同样，能够不使流体的流动紊乱地调节流体的吸入量和流动方向，能够可靠地减小压力损失。
并且，由于在轴线上具备沿着轴线方向平行地形成有正压侧的侧面和负压侧的侧面的平行部，所以在铸造后的轴加工时，通过保持该平行部，能够容易地进行基准校准。由此能够降低入口导向叶片的制作成本。
并且，在本发明的入口导向叶片中，优选上述平行部设置于与上述轴接合的上述叶片主体的上述轴线方向后端側。
在本发明中，通过将平行部设置于轴线方向后端侧，能够将锥形部较大地设置在配置于流速大的吸入口的中心部侧的前端侧，能够可靠地减小叶片主体的前端侧的厚度，由此能够可靠地减小压力损失。
另外，在本发明的入口导向叶片中，更优选上述平行部的上述轴
线方向的长度为上述叶片主体的上述轴线方向的长度的1/4以上、1/2以下。
在该情况下，通过将平行部形成为叶片主体的长度的1/4以上的长度，使得在加工轴时能够可靠地保持该平行部来进行基准校准。并且，通过将平行部形成为叶片主体的长度的1/2以下的长度，能够利用设置在配置于流速大的吸入口的中心部侧的前端侧的锥形部，不使流体的流动紊乱地调节流体的吸入量和流动方向，能够可靠地减小压力损失。
本发明的涡轮压缩机用于从吸入口吸入流体，并将该流体压缩而供给至冷凝器，其特征在于，该涡轮压缩机具有相对于从上述吸入口吸入的流体的流动串行地配置有多级的压缩机构，各压缩机构分别具备叶轮和扩压器，利用上述多个上述压缩机构能够依次压缩上述流体，在上述吸入口设置有上述任一个入口导向叶片。
在该涡轮压缩机中，由于具备上述入口导向叶片，从而能够减少涡轮压缩机的动力消耗，能够提高性能。
本发明的制冷机具备将压缩后的冷媒冷却液化的冷凝器；使液
物冷却的蒸发器r以及将由上述蒸发器蒸发了"上述冷媒压缩并供给
至上述冷凝器的压缩机，其特征在于，作为上述压缩机具备上述的涡轮压缩机。
在该制冷机中，通过具备上述的涡轮压缩机，能够减少制冷机的动力消耗，能够提高性能。
根据本发明的入口导向叶片，通过具备锥形部，从而能够不使流体的流动紊乱地调节流体的吸入量和流动方向，能够可靠地减小压力损失。并且，通过具备平面部，使得在加工轴时能够容易地进行基准校准，能够容易地进行轴的加工，能够以高精度来制作入口导向叶片，并且能够降低制作成本。
并且，根据本发明的涡轮压缩机和制冷机，通过具备本发明的入口导向叶片，能够减少动力消耗，能够提高性能。在制冷机中能够提
高C0P (能效系数)。


图1是表示本发明的一个实施方式的涡轮制冷机的概略构成的方框图。
图2是本发明的一个实施方式的涡轮制冷机所具备的涡轮压缩机的水平剖视图。
图3是本发明的一个实施方式的涡轮制冷机所具备的涡轮压缩机的垂直剖视图。
图4是图3的要部放大图。
图5是本发明的一个实施方式的入口导向叶片的主视图。图6是本发明的一个实施方式的入口导向叶片的侧视图。图7是沿图6的X1-X1线的向视图。图8是沿图6的X2-X2线的向视图。符号说明
1:冷凝器；3:蒸发器；4:涡轮压缩机；21:第l压缩级(压缩机构)；21a:第1叶轮(叶轮)；21b:第1扩压器(扩压器)；nd:吸入口； 21g:内周面；21h:驱动机构；22:第2压缩级(压缩机构)；22a:第2叶轮；22b:第2扩压器(扩压器)；24:入口导向叶片；25:轴；26:叶片主体；26a:后端；26b:前端；27:平行部；27c:平行部的侧面(正压侧的侧面)；27d:平4亍部的侧面(负压侧的侧面)；28:锥形部；XI:压缩冷媒气体；X2:冷媒液；X3:气相成分；X4:冷媒气体(流体)；B:宽度方向；H:厚度；Ll:平行部的长度；L2:叶片主体的长度；Ol:轴线；Sl:制冷机。
具体实施方式
以下参照图1~图8说明本发明的一个实施方式的入口导向叶片、 涡轮压缩机及制冷机。另外，本实施方式涉及将水等冷却对象物冷却 或冷冻的制冷机，涉及具备构成为分多级进行冷媒的压缩的涡轮压缩 机的制冷才几。
图1是表示本实施方式的涡轮制冷机S1 (制冷机)的概略构成的 方框图。
本实施方式的涡轮制冷机Sl设置在大厦或工厂中，例如用来生成 空调用的冷却水，如图1所示，满轮制冷机Sl具备冷凝器1、节能器 2、蒸发器3和涡轮压缩机4。
以气体状态被压缩的作为冷媒(流体)的压缩冷媒气体X1供给到 冷凝器1,通过将该压缩冷媒气体XI冷却液化而使其成为冷媒液X2。 如图1所示，该冷凝器1经由压缩冷媒气体XI流经的流路Rl与涡轮 压缩机4连接，并经由冷媒液X2流经的流路R2与节能器2连接。此 外，在流路R2上设置有用于对冷媒液X2进行减压的膨胀阀5。
节能器2临时贮留由膨胀阀5减压后的冷媒液X2。该节能器2经 由冷媒液X2流经的流路R3与蒸发器3连接，并经由利用节能器2产 生的冷媒的气相成分X3流经的流路R4与涡轮压缩机4连接。另外， 流路R3设置有用于对冷媒液X2进一步进行减压的膨胀阀6。此外，流 路R4与涡轮压缩机4连接，以将气相成分X3供给到涡轮压缩机4所 具备的后述的第2压缩级22。
蒸发器3通过使冷媒液X2蒸发并从水等冷却对象物夺去气化热来 对冷却对象物进行冷却。该蒸发器3经由冷媒液X2蒸发而产生的冷媒 气体X4所流经的流路R5与涡轮压缩机4连接。此外，流路R5与涡轮 压缩机4所具备的后述的第1压缩级21连接。
涡轮压缩机4将冷媒气体X4压缩成上述压缩冷媒气体XI。该涡轮 压缩机4如上所述经由压缩冷媒气体XI流经的流路Rl与冷凝器1连 接，并经由冷媒气体X4流经的流路R5与蒸发器3连接。
在这样构成的涡轮制冷机Sl中，经由流路Rl供给到冷凝器1的 压缩冷媒气体XI被冷凝器1液化冷却而成为冷媒液X2。
冷媒液X2在经由流路R2供给到节能器2时被膨胀阀5减压，在 减压的状态下临时贮留在节能器2中，然后在经由流路R3供给到蒸发 器3时被膨胀阀6进一步减压，并以被进一步减压后的状态供给到蒸发器3。
供给到蒸发器3的冷媒液X2被蒸发器3蒸发而成为冷媒气体X4， 并经由流路R5供给到涡轮压缩才几4。
供给到涡轮压缩机4的冷媒气体X4被涡轮压缩机4压缩而成为压 缩冷媒气体X1，并再次经由流路R1供给至冷凝器1。
在冷媒液X2贮留在节能器2中时产生的冷媒的气相成分X3经由 流路R4供给至渴轮压缩机4，与冷媒气体X4 —起被压缩，并作为压缩 冷媒气体XI经由流路Rl供给至冷凝器1。
在这样的涡轮制冷机S1中，在利用蒸发器3使冷媒液X2蒸发时， 通过从冷却对象物夺去气化热，来进行冷却对象物的冷却或冷冻。
接下来更详细地说明涡轮压缩机4。图2是涡轮压缩机4的水平剖 视图。图3是涡轮压缩机4的垂直剖视图。图4是将涡轮压缩机4所 具备的压缩机单元20放大后的垂直剖视图。
如这些图所示，本实施方式的涡轮压缩机4具备马达单元10、压 缩机单元20和齿轮单元30。
马达单元10具备具有输出轴11并且用于驱动压缩机单元20的 成为驱动源的马达12;和包围该马达12并且支承上迷马达12的马达 壳体13。马达12的输出轴11被固定在马达壳体13上的第1轴承14 和第2轴承15支承成能旋转。马达壳体13具备支承涡轮压缩机4的 脚部13a。脚部13a的内部成为中空，用作回收并且贮留供给到涡轮压 缩机4的滑动部位的润滑油的油箱40。
压缩单元20具备吸入并压缩冷媒气体X4 (参照图1)的第l压 缩级21(压缩机构)；和对被第1压缩级21压缩后的冷媒气体X4进一 步进行压缩并将其作为压缩冷媒气体XI (参照图1)排出的第2压缩 级22 (压缩机构)。
笫1压缩级21具备第1叶轮21a (叶轮)，对从轴向供给的冷媒 气体X4作用动能，并将其沿径向排出；第l扩压器21b，将由第l叶 轮21a作用于冷媒气体X4的动能转换为压力能从而将其压缩；第1涡 旋室21c，将被第1扩压器(扩压器)21b压缩的冷媒气体X4导出到 第1压缩级21的外部；以及吸入口 21d,将冷媒气体X4吸入并供给到 第1叶轮21a。
第1扩压器21b、第1涡旋室21c和吸入口 21d的一部分通过包围第1叶轮21a的第1壳体21e形成。
第1叶轮21a固定在旋转轴23上，旋转动力从马达12的输出轴 11传递至旋转轴23从而使其旋转，由此驱动第1叶轮21a旋转。
在借助第1压缩级21的第1叶轮21a的旋转来吸入冷媒气体X4 的吸入口 21d的内壁面上，沿周向相互隔开相等间隔地设置有多个入 口导向叶片24。如图5和图6所示，该入口导向叶片24由圆棒状的轴 25和板状的叶片主体26构成，所述叶片主体26以同轴地配置相互的 轴线Ol的状态接合在该轴25的前端。
如图6所示，叶片主体26在侧视时形成为大致扇形。即，叶片主 体26的与轴25接合的后端缘26a形成为具有与吸入口 21d的内周面 21g (参照图2~图4)同样的曲率的圆弧状。并且，叶片主体26的宽 度Bl形成为随着从轴线Ol方向的后端26a朝向前端26b而逐渐减小。 并且，如图5~图8所示，叶片主体26由平行部27和锥形部28构成， 所述平行部27形成于后端26a侧的中央(轴线Ol上)并与轴25接合， 所述锥形部28与该平行部27接合(相连)并向宽度方向B外侧延伸， 且一直延伸到轴线Ol方向前端26b。
平行部27的厚度HI从与轴25接合的轴线Ol方向后端27a到前 端27b形成为恒定。并且，该平行部27形成为，轴线Ol方向的长度 LI为叶片主体26的长度L2的1/4以上、1/2以下。
另一方面，锥形部28由第1锥形部28a和第2锥形部28b构成。 第1锥形部28a配设于轴线Ol上，后端与平行部27的前端27b接合， 沿轴线Ol方向延伸设置到叶片主体26的前端26b附近。并且，第1 锥形部28a形成为，其宽度B2和厚度H2随着从后端朝向轴线Ol方向 前端(轴线Ol方向前端侧的外缘)而逐渐减小。第2锥形部28b分别 与平行部27和第1锥形部28a相邻地形成在平行部27和第1锥形部 28a的宽度方向B两侧，并从叶片主体26的后端26a延伸到前端26b。 并且，第2锥形部28b形成为，其厚度H3随着朝向宽度方向B外侧(宽 度方向B的外缘)、且随着从后端朝向前端(轴线Ol方向前端侧的外 缘)而逐渐减小。
即，在本实施方式的入口导向叶片24的叶片主体26中，平行部 27的两侧面27c、 27d由沿着轴线Ol方向平行的平面形成，第1锥形 部28a的两侧面28c、28d由随着朝向轴线Ol方向前端26b而接近(向厚度方向H内侧倾斜)的平面形成，第2锥形部28b的两側面28e、 28f 由随着朝向轴线Ol方向前端26b而接近(向厚度方向H内侧倾斜)且 随着朝向宽度方向B外侧而接近(向宽度方向B内侧倾斜)的平面形 成。由此，叶片主体26 (入口导向叶片24)的两侧面不具备曲面，而 是组合平面而形成。另外，平行部27、第1锥形部28a和第2锥形部 28b的各一侧面27c、 28c、 28e是在调节冷媒气体X4的吸入量和流动 方向时成为正压侧的侧面，各另一侧面27d、 28d、 28f是成为负压侧 的侧面。
本实施方式的入口导向叶片24与以往同样通过铸造成形为铸件。 此时，由于叶片主体26的两侧面是组合平面而形成的，所以与以往的 形成为翼状的情况(由曲面形成两侧面的情况)相比较，容易高精度 地成形叶片主体26。
如图5和图6的虚线所示，预先将轴25成形为较大的尺寸，在铸 造后通过切削加工来确保精度。此时，保持叶片主体26来进行轴25 的加工，但在本实施方式中，由于在叶片主体26中利用平行部27形 成有沿着轴线Ol方向相互平行的侧面27c、 "d,所以通过保持(把 持)该平行部27,即，通过将平行部27的两侧面27c、 27d用作抓持 部分，从而与以往形成为翼状的情况(由曲面形成两侧面的情况)相 比较，能够容易地使轴线Ol与期望的方向对齐来进行基准校准。特别 地，通过使平行部27的长度LI形成为叶片主体26的长度L2的1/4 以上，而将平行部27的两侧面27c、 "d用作抓持部分，能够可靠地 进行基准校准。由此，能够容易地进行轴25的加工，能够以高精度制 作入口导向叶片24，并且可实现其制作成本的降低。
如图2 ~图4所示，这样构成的入口导向叶片24在以下状态下进 行设置即，将轴25安装并支承在固定于第1壳体21e的驱动机构21h 上，并使叶片主体26从吸入口 21d的内周面21g向内侧突出的状态。 多个入口导向叶片24沿吸入口 21d的周向以相等间隔并列设置。此时， 入口导向叶片24以高精度形成，由此能在轴线Ol方向与吸入口 21d 的径向一致的状态下高精度地进行设置。各入口导向叶片24设置成， 能够借助驱动机构21h的驱动，从使叶片主体26的一侧面(正压侧的 侧面)与冷媒气体X4的流动方向后方侧正对的状态到沿着流动方向的 位置在90度的范围内绕轴线Ol转动。
ii第2压缩级22具备第2叶轮22a，对^皮第1压缩级21压缩并从 轴向供给的冷媒气体X4作用动能，将其沿径向排出；第2扩压器(扩 压器)22b，将由第2叶轮22a作用于冷媒气体X4的动能转换为压力 能从而将其压缩，并作为压缩冷媒气体XI排出；第2涡旋室22c,将 从第2扩压器22b排出的压缩冷媒气体XI导出到第2压缩级22的外 部；以及导入涡旋室22d，将被第1压缩级21压缩的冷媒气体X4引导 至第2叶轮22a。
第2叶轮22a以与第1叶轮21a背对背的方式固定在上述旋转轴 23上，旋转动力从马达12的输出轴ll传递至旋转轴23从而使其旋转， 由此驱动第2叶轮22a旋转。
第2涡旋室22c与用于将压缩冷媒气体XI供给至冷凝器1的流路 Rl连接，将从第2压缩级22导出的压缩冷媒气体X1供给到流路R1。
第1压缩级21的第1涡旋室21c和第2压缩级22的导入涡旋室 22d经由与第1压缩级21和第2压缩级22分体设置的外部配管(未图 示)连接，被第1压缩级21压缩的冷媒气体X4经由该外部配管供给 至第2压缩级22。在该外部配管上连接有上述的流路R4 (参照图1)， 由节能器2产生的冷媒的气相成分X3经由外部配管供给至第2压缩级 22。
旋转轴23被第3轴承29a和第4轴承29b支承成能旋转，所述第 3轴承29a在第1压缩级21和第2压缩级22之间的空间50中固定在 第2压缩级22的第2壳体22e上，所述第4轴承29b在马达单元10 侧固定在第2壳体22e上。
齿轮单元30用于将马达12的输出轴11的旋转动力传递至旋转轴 23，并收纳在通过马达单元10的马达壳体13和压缩机单元20的第2 壳体22e形成的空间60中。
该齿轮单元30通过固定在马达12的输出轴11上的大径齿轮31、 和固定在旋转轴23上并且与大径齿轮31啮合的小径齿轮32构成，齿 轮单元30将马达12的输出轴11的旋转动力传递至旋转轴23,以便相 对于输出轴11的转速增加旋转轴23的转速。
涡轮压缩机4具备润滑油供给装置70,该润滑油供给装置70将贮 留在油箱40中的润滑油供给到轴承(第1轴承14、第2轴承15、第3 轴承29a、第4轴承29b)、叶轮(第1叶轮21a、第2叶轮22a)和壳体(第1壳体21e、第2壳体22e )之间、以及齿轮单元30等的滑动 部位。
接下来i兌明这样构成的涡轮压缩才几4的动作，并i兌明本实施方式 的入口导向叶片24和涡轮压缩机4以及涡轮制冷机Sl的作用和效果。
首先，利用润滑油供给装置70从油箱40对涡轮压缩机4的滑动 部位供给润滑油，然后驱动马达12。马达12的输出轴11的旋转动力 经由齿轮单元30传递至旋转轴23，由此驱动压缩机单元20的第1叶 轮21a和第2叶轮22a旋转。
当第l叶轮21a旋转时，第l压缩级21的吸入口 21d成为负压状 态，来自流路R5的冷媒气体X4经由吸入口 21d流入第1压缩级21。 此时，对驱动机构21h进行驱动，使设置于吸入口 21d的各入口导向 叶片24转动，使叶片主体26的正压侧的侧面相对于冷媒气体X4的流 动方向以适当的迎角(转动角)转动，由此调节冷媒气体X4向第l压 缩级21的吸入量和流动方向。
在本实施方式中，叶片主体26具备锥形部28 (第l锥形部28a和 第2锥形部28b)，形成为厚度H3随着朝向宽度方向B外侧而减小，并 且形成为厚度H2、 H3随着朝向轴线Ol方向前端26b而减小。因此， 与以往的将正压側的侧面和负压侧的侧面做成曲面并形成为翼状的情 况同样，相对于第1叶轮21a的旋转驱动，伴随着叶片主体26(入口 导向叶片24)的吸入量和流动方向的调节的压力损失减小。
特别地，在吸入口 21d的中心部，冷媒气体X4的流速最大，压力 损失与该流速的平方成比例，因此，叶片主体26的前端26b侧的形状 对压力损失带来很大影响。但是，由于叶片主体"具备锥形部28，且 形成为其厚度H2、 H3随着朝向轴线Ol方向前端26b、即随着朝向吸 入口 21d的中心部侧而逐渐减小，所以压力损失可靠地减小。
这样通过入口导向叶片24调节吸入量和流动方向而流入第l压缩 级21内部的冷媒气体X4从轴向可靠地流入第1叶轮21a，被第1叶轮 21a作用动能并沿径向排出。此时，由于通过入口导向叶片24调节吸 入量和流动方向时的压力损失小，所以借助从轴向流入的冷媒气体X4， 能够可靠且有效地减少第1叶轮21a的动力消耗、进而减少涡轮压缩 机4的动力消耗。
从第1扩压器21b排出的冷媒气体X4经由第1涡旋室21c导出到第1压缩级21的外部，并经由外部配管供给到第2压缩级22。供给到 第2压缩级22的冷媒气体X4经由导入涡旋室从轴向流入第2叶 轮22a,被第2叶轮22a作用动能并沿径向排出。从第2叶轮2h排出 的冷媒气体X4通过第2扩压器22b将动能转换为压力能而进一步被压 缩成压缩冷媒气体X1。
因此，在本实施方式的入口导向叶片24中，通过在叶片主体26 设置锥形部28，从而与将叶片主体形成为翼状的入口导向叶片同样， 能够不使冷媒气体X4的流动紊乱地调节吸入量和流动方向，能够可靠 地减小压力损失。
并且，由于叶片主体26的两侧面是组合平面而形成的，所以与以 往的形成为翼状的情况(由曲面形成两侧面的情况)相比较，能够容 易高精度地制作叶片主体26。另外，由于在轴线Ol上具备沿轴线Ol 方向平4于地形成有两侧面27c、 27d的平4亍部27，所以在铸造后的轴 25的加工时，通过保持该平行部27,能够容易地进行基准校准。由此， 能够降低入口导向叶片24的制作成本。
并且，通过将平行部27设置在与轴25接合的轴线Ol方向后端 26a侧，能够将锥形部28较大地设置在配置于流速大的吸入口 21d的 中心部侧的前端26b侧，能够可靠地减小叶片主体26的前端26a侧的 厚度H2、 H3。由此能够可靠地减小压力损失。
另外，通过使平行部27形成为叶片主体26的长度L2的1/4以上 的长度Ll，使得在加工轴25时，能够可靠地保持该平行部27来进行 基准校准。并且，通过使平行部27形成为叶片主体26的长度L2的1/2 以下的长度L1，使得能够利用设置在配置于流速大的吸入口 21d的中 心部侧的前端26b侧的锥形部28，不4吏冷媒气体X4的流动紊乱地调节 吸入量和流动方向，能够可靠地减小压力损失。
通过具备这样的入口导向叶片24，能够减少本实施方式的涡轮压 缩机4及涡轮制冷机S1的动力消耗，能够提高性能。并且，在涡轮制 冷机S1中，能够提高C0P (能效系数)。
本发明不限于上述一个实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内， 能够进行构成的附加、省略、置换及其它变更。本发明不受上述说明 的限定，仅由所附的权利要求书限定。
例如，在本实施方式中，入口导向叶片24的叶片主体26的平行
14部27设置在与轴25接合的叶片主体26的轴线Ol方向后端26a，但 平行部27不需要特别限定为设置在与轴25接合的后端26a。
并且，在上述实施方式中就以下情况进行了说明即，锥形部28 由第1锥形部28a和第2锥形部28b构成，第1锥形部28a形成为， 其宽度B2和厚度H2随着从后端朝向轴线Ol方向前端而逐渐减小，第 2锥形部28b形成为，其厚度H3随着朝向宽度方向B外侧(宽度方向 B的外缘)且随着从后端朝向前端(轴线Ol方向前端侧的外缘)而逐 渐减小。但是，在本发明中，只要锥形部28的两侧面形成为随着朝向 宽度方向B的外缘和轴线Ol方向前端26b侧的外缘而接近即可，第1 锥形部28a和第2锥形部28b的厚度H2、H3不需要以恒定的比率变化。
并且，在上述实施方式中，关于入口导向叶片24设置于涡轮压缩 机4的吸入口 21d的结构进行了说明，但本发明的入口导向叶片不需 要限定于在涡轮压缩机中使用。
权利要求
1. 一种入口导向叶片，能够以轴线为中心转动地设置于借助叶轮的旋转来吸入流体的吸入口，用于调节流体向上述吸入口的吸入量和流动方向，其特征在于，该入口导向叶片包括棒状的轴和板状的叶片主体，所述轴能够以上述轴线为中心转动地支承于上述吸入口的内周面，所述叶片主体与该轴接合并从上述吸入口的内周面朝中心部突出设置，上述叶片主体具有在调节上述流体的吸入量和流动方向时成为正压侧的侧面和成为负压侧的侧面，上述叶片主体具备锥形部，该锥形部形成为上述两个侧面随着朝向叶片主体的宽度方向的外缘和上述轴线方向前端侧的外缘而接近；和平行部，该平行部配置于上述轴线上，并沿着上述轴线方向平行地形成有上述成为正压侧的侧面和上述成为负压侧的侧面。
2. 根据权利要求1所述的入口导向叶片，其特征在于， 上述平行部设置于与上述轴接合的上述叶片主体的上述轴线方向后端側。
3. 根据权利要求1所述的入口导向叶片，其特征在于，向的长度的l/4以上、1/2以下。
4. 一种涡轮压缩机，用于从吸入口吸入流体并将该流体压缩而 供给至冷凝器，其特征在于，该涡轮压缩机具有相对于从上述吸入口吸入的流体的流动串行地配置有多级的压缩机构，各压缩机构分别具备叶轮和扩压器，利用上述多个上述压缩机构能够依次压缩上述流体，在上述吸入口设置有权利要求1 ~ 3中的任一项所述的入口导向叶片。
5. —种制冷机，包括 将压缩后的冷媒冷却液化的冷凝器；冷却对象物冷却的蒸发器；以及将由上述蒸发器蒸发了的上述冷媒压缩并供给至上述冷凝器的压 缩才几，其特征在于，作为上述压缩机，具备权利要求4所述的涡轮压缩机。
全文摘要
本发明提供入口导向叶片、涡轮压缩机和制冷机。入口导向叶片(24)由轴(25)和叶片主体(26)构成，所述叶片主体与该轴(25)接合并从吸入口的内周面朝中心部突出设置。叶片主体(26)具备锥形部(28)，形成为在调节流体的吸入量和流动方向时成为正压侧的侧面(28c、28e)和成为负压侧的侧面(28d、28f)随着朝向宽度方向(B)的外缘和轴线(O1)方向前端(26b)侧的外缘而接近；以及平行部(27)，配置于轴线(O1)上，并沿着轴线(O1)方向平行地形成有成为正压侧的侧面(27c)和成为负压侧的侧面(27d)。
文档编号F04D17/12GK101504010SQ20091000383
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月6日
发明者塚本稔, 杉谷宗宁 申请人:株式会社Ihi