专利名称：离心压缩机的叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用、船用涡轮增压器等中使用的离心压缩机的叶轮(impeller)， 尤其涉及在彼此相邻的全叶片(全翼)之间设置的分流叶片(短翼)的翼形状、即流体的入口部的翼形状。
背景技术：
车辆用、船用涡轮增压器的压缩部等中使用的离心压缩机通过叶轮的旋转向流体赋予动能并向径向外侧喷出流体，由此获得离心力所引起的压力上升。该离心压缩机在广阔的运转范围内要求高压力比和高效率化，因此图9所示那样的在彼此相邻的全叶片(全翼)01之间设有分流叶片(短翼)03的叶轮05得以广泛使用，并且对其翼形状进行了各种研究。如图9、图10(图9的径向的局部剖视图)所示，在具有该分流叶片03的叶轮05 中，全叶片01和分流叶片03在轮毂07面上交替设置，但通常的分流叶片03形成为通过仅切除全叶片01的上游侧而成的形状。在为该通常的分流叶片03的情况下，如图11 (图10的A-A线剖视图)所示，分流叶片03的入口端缘(LE2)位于比全叶片01的入口端缘(LEl)靠下游侧一定距离，出口端缘(TE) —致设置，分流叶片03的前缘叶片角θ (示出为前缘的方向与叶轮05的轴向G所成的角度)设定为与在全叶片01间的流路中流动的流体的流动方向F相同。然而，如图11所示，在通过仅切除全叶片01的上游侧而成的形状中，全叶片01的压力面侧&的孔口面积Al与负压面侧Sb的孔口面积Α2存在Al < Α2的差，因此具有如下问题各流路的流量不均勻，无法将流体均等分配，翼负荷变得不均等，流路损失也增加， 从而妨碍叶轮效率的提高。因此，已知有专利文献1(日本特开平10-213094号公报)所公开的技术，如图 12所示，该专利文献1进行了如下研究通过将分流叶片09的前缘叶片角较大地取为 Θ+Δ θ (相对于流体的流动方向F，Δ θ设定得较大)，即通过靠近全叶片01的负压面侧 Sb，由此使分流叶片09的两侧通路的孔口面积相同(Al = Α2)。另外，还已知有将分流叶片的入口端部向全叶片的负压面侧倾斜的专利文献 2 (专利3876195号公报)。然而，所述专利文献1 (图12)存在如下问题由于将分流叶片09的前缘叶片角较大地取为Θ+Δ θ，由此可能会从分流叶片09的倾斜变大了的前缘部分或全叶片01的负压面侧Sb产生剥离流，并且即使分流叶片09的压力面侧及负压面侧的两侧通路的孔口面积相同(Al =Α2)，在该两通路中流速不同而无法实现流量的均勻化。S卩，存在如下问题由于分流叶片09的两侧、即全叶片01的压力面侧与负压面侧的流速不同，因此进入全叶片01之间的流体主要在负压面侧快速流动而集中分布，因此即使分流叶片09的两侧通路的流路截面积在几何学上相等，流体在负压面侧的流速也比在压力面侧的流速快，相应地流量增加而导致各流路的流量产生不均勻，无法均等分配流体，翼负荷变得不均等，流路损失也增加，从而妨碍叶轮效率的提高。因此，进而已知有专利文献3 (日本特开2002-33^92号公报)所公开的技术。在该专利文献3中，如图13所示，直接将分流叶片011的前缘叶片角设为θ，硬使前缘偏向全叶片01的负压面侧，由此Al > Α2。从而实现分流叶片011的两侧通路中的流量的均勻化。专利文献1日本特开平10-213094号公报专利文献2日本专利3876195号公报专利文献3日本特开2002-332992号公报然而，所述专利文献1 3中的任一个均以叶片(翼)间的流动沿着全叶片而流动这样的假定为基础，着眼于由分流叶片分割的流路的流量分配，从而改良翼形状，但并没有着眼于沿着分流叶片的翼高方向的流动的分布来改良翼形状。另外，由于离心压缩机具有复杂的三维几何形状，因此产生由科氏力或离心力或流线曲率所引起的强烈的二次流动，尤其在为具有翼间间隙的开式叶轮的情况下，显现出因翼端泄漏流动或壳体面与叶轮的相对运动所带来的影响，流场变得更加复杂。从而，在不适于上述复杂的内部流动的现有型的翼形状中，无法如假定那样消除流量及翼负荷的不均勻，其结果是，无法得到充分的叶轮性能。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于在具备从流体的入口部朝向出口部彼此相邻设置的全叶片、在该全叶片之间从流路的中途朝向出口部设置的分流叶片的离心压缩机的叶轮中，提供一种能够适于离心压缩机的复杂的内部流动、达成流量分配的均勻化、高压力比和高效率化的分流叶片的入口部形状。为了解决上述课题，本申请的第一发明所涉及的离心压缩机的叶轮在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片、从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且前端部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的负压面侧倾斜。根据上述第一发明，分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，且高度方向的前端部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的负压面侧倾斜，具体而言使整体高度的大致70%以上的部分偏向全叶片的负压面侧倾斜，由此具有如下效果。第一点为相对于翼端泄漏流动的适合性。如图5的数值分析结果的流线所示，在全叶片的从轮毂面起的高度方向上的前端与壳体之间具有翼端间隙的开式叶轮的情况下， 通过全叶片的流体入口端部的翼的前端部分和壳体的间隙部分B而产生相邻的流体通路的全叶片的压力面侧的流体向该全叶片的负压面侧泄漏的翼端泄漏流动W。该泄漏流动伴着强大的涡流(翼端泄漏漩涡)，在分流叶片的入口端部的前端部附近产生如下问题流动不沿着全叶片而产生偏流Μ。在本发明中，使分流叶片的入口端部处的从轮毂面起的高度方向上的前端部分 Ρ(参照图5)向全叶片的负压面侧Sb倾斜，由此对于在分流叶片的入口端部的前端部附近产生的翼端泄漏漩涡所引起的偏流M而言，能够形成为沿着该偏流的形状，由此，能够将偏流顺畅地导向出口侧，能够实现高压力比及高效率化。另外，第二点为避免对翼端泄漏漩涡的干涉。翼端泄漏漩涡为低能量流体的集中域，若这样的涡流动朝向分流叶片的入口端部的前端部分而与分流叶片的入口端部的前端部发生干涉，则会产生剥离、或因漩涡结构的产生而导致流动的损失增大、从而效率降低这样的问题。在本发明中，为了避免该翼端泄漏漩涡与分流叶片的入口端部的前端部分发生干涉，使分流叶片的入口端部的前端部分、优选高度方向上的70%以上的部分向全叶片的负压面侧倾斜，从而远离翼端泄漏漩涡的漩涡中心线，由此防止干涉所引起的叶轮的效率降低，实现高压力比及高效率化。另外，第三点为抑制逆压力梯度的变更所引起的波动。在离心压缩机内，在离心力或科氏力的影响下，低能量流体容易堆积在翼前端侧、即从轮毂面起的高度方向上的前端侧。另外，该低能量流体因叶轮内的逆压力梯度、即从流体的出口侧朝向入口侧的压力梯度 (从出口侧的高压力朝向入口侧的低压力的压力梯度)而容易成为逆流以至波动的主要原因。在本发明中，如图3所示，对于分流叶片的入口端部而言，使从轮毂面起的高度方向上的前端部分偏向全叶片的负压面侧倾斜，因此流路内的逆压力梯度的方向与朝向通常情况(分流叶片的前端叶片角与全叶片相同的情况)下的方向X相比更朝向周向Y，能够抑制从轮毂面起的高度方向上的前端侧、即壳体面附近的逆流，防止容易因从出口侧朝向入口侧的压力梯度而产生的波动，从而使压缩机大范围化。另外，在第一发明中，优选所述高度方向的前端部分为整体高度的大致70%以上， 并以该大致70%的位置为起点朝向前端使倾斜角度逐渐增加至规定角度。由于使倾斜角度逐渐增加至规定角度，因此能够防止因急剧变化所产生的剥离。 另外，大致70%的位置根据翼端泄漏漩涡所引起的偏流的数值分析而由在分流叶片的入口端部产生的流动状态的结果来设定，能够有效地降低翼端泄漏漩涡的影响。接下来，本申请的第二发明所涉及的离心压缩机的叶轮在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片、从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且轮毂面侧部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的压力面侧倾斜。根据上述第二发明，如图6的数值分析结果的流线所示，形成在轮毂面附近的交界层内的低能量流体不敌全叶片间的压力梯度而形成从全叶片的压力面侧朝向负压面侧Sb的二次流动Z。以适合于该二次流动Z的方式使分流叶片的入口端部的从轮毂面起的高度方向上的轮毂面侧部分Q向全叶片的压力面侧倾斜，由此能够相对于形成在轮毂面附近的二次流动Z顺畅地将流体导向出口侧，能够实现高压力比及高效率化。另外，在第二发明中，优选所述轮毂面侧部分为整体高度的大致70%以下，并以该大致70%的位置为起点朝向轮毂面使倾斜角度逐渐增加至规定角度。由于倾斜角度逐渐增加至规定角度，因此能够防止急剧变化所引起的剥离的产生。另外，大致70%的位置根据翼端泄漏漩涡所引起的偏流、进而轮毂面附近的二次流动的数值分析而由在分流叶片的入口端部产生的流动状态的结果来设定，能够有效地适合于轮毂面附近的二次流动。接下来，本申请的第三发明所涉及的离心压缩机的叶轮在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片、从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且使从轮毂面起的高度方向上的上端部分向全叶片的负压面侧倾斜，使高度方向上的轮毂面侧部分向全叶片的压力面侧倾斜。根据上述第三发明，具有所述第一发明所带来的作用效果及第二发明所带来的作用效果，此外，能够实现由分流叶片分割的全叶片间内的各通路的流量分配的均勻化。即，对于分流叶片的入口端部而言，使从轮毂面起的高度方向上的前端部分偏向全叶片的负压面侧倾斜，进而使从轮毂面起的高度方向上的轮毂面侧部分偏向全叶片的压力面侧倾斜，因此在前端部分或轮毂面侧部分单独倾斜时，由分流叶片分割的流路的孔口宽度产生偏差，产生流量的不均勻，但在从轮毂面起的高度方向上，同时对前端侧和轮毂面侧加以实施，由此能够消除上述流量的偏差而实现流量分配的均勻化。需要说明的是，高度方向的所述上端部分和所述轮毂面侧通过从轮毂面起的整体高度的大致70%的上部和下部来划分为好。发明效果根据第一发明，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且前端部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的负压面侧倾斜，因此能够形成为适合于翼端泄漏流动的形状，将偏流顺畅地导向出口侧，且能够避免对翼端泄漏漩涡的干涉，实现高压力比及高效率化。进而，如图3所示，从流路内的出口侧向入口侧的逆压力梯度的方向与朝向通常情况下的方向X相比更朝向周向Y，能够抑制从轮毂面起的高度方向上的前端侧、即壳体面附近的逆流，防止容易因从出口侧朝向入口侧的压力梯度而产生的波动，从而使压缩机大范围化。另外，根据第二发明，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，且轮毂面侧部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的压力面侧倾斜，因此能够形成为适合于在轮毂面附近形成的二次流动的形状，相对于在轮毂面附近形成的二次流动而言顺畅地将流体导向出口侧，从而实现高压力比及高效率化。另外，根据第三发明，所述分流叶片的入口端部的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，且使从轮毂面起的高度方向上的上端部分向全叶片的负压面侧倾斜，使高度方向上的轮毂面侧部分向全叶片的压力面侧倾斜，因此，除第一发明及第二发明的作用效果之外，还能够使由分流叶片分割的两侧的各通路的流量分配均勻化。如上所述，根据本发明，能够提供一种适合于离心压缩机的复杂的内部流动而实现高压力比、高效率化和流量分配的均勻化的分流叶片的入口部形状。
图1是表示设有本发明的分流叶片的离心压缩机的叶轮的主要部分的立体图。
图2是表示第一实施方式的全叶片与分流叶片的关系的剖面说明图。图3是表示第一实施方式中的压力梯度的变化的说明图。图4是表示第二实施方式的全叶片与分流叶片的关系的剖面说明图。图5是表示从在分流叶片的入口端部的前端部形成的全叶片前端部的翼端泄漏流动的数值分析结果。图6是表示在分流叶片的入口端部的轮毂面附近形成的二次流动的数值分析结^ ο图7是表示分流叶片的入口端部位置的距轮毂面的高度(％ )与前缘叶片角(θ ) 及流入角的数值分析结果的关系的说明图。图8是表示全叶片及分流叶片的规定方向(长度方向)位置与叶片角(β)的关系的说明图。图9是现有技术的说明图。图10是现有技术的说明图。图11是现有技术的说明图。图12是现有技术的说明图。图13是现有技术的说明图。
具体实施例方式(第一实施方式)图1是表示适用本发明的分流叶片的离心压缩机的叶轮的主要部分的立体图。叶轮1中，多个彼此相邻的全叶片(全翼)5和设置在该全叶片5之间的分流叶片(短翼)7 沿周向等间距地交替立设在嵌接于未图示的转子轴上的轮毂3的上表面。并且，分流叶片7 与全叶片5相比流体的流动方向上的长度短，分流叶片7从形成在全叶片5、5之间的流路 9的中途朝向出口部设置。图2表示分流叶片7与全叶片5的关系，表示沿着叶片的长度方向的截面形状(与图10的A-A线剖视图相当)。这里的形状表示径向外侧位置、即壳体侧位置的关系。另外， 叶轮1沿箭头方向旋转。分流叶片7的作为入口侧端部的前缘7a比全叶片5的入口侧端部的前缘fe靠流动方向下游侧，分流叶片7的出口侧端缘的后缘7b与全叶片5的出口侧端缘的后缘恥的
位置一致。另外，利用分流叶片7将形成在全叶片5的压力面侧M与全叶片5的负压面侧Sb 之间的流路9分割成两个，在分流叶片7与全叶片5的压力面侧Μ的壁面之间形成压力面侧流路11，在分流叶片7与负压面侧Sb的壁面之间形成负压面侧流路13。这样构成的叶轮1构成为在全叶片5与覆盖分流叶片7的未图示的壳体之间具有翼端间隙的开式叶轮。从而，通过全叶片5的入口端部的前端部分与壳体的间隙部分而产生相邻的流体通路的全叶片5的压力面侧的流体向全叶片5的负压面侧泄漏的翼端泄漏流动W。该翼端泄漏流动W对分流叶片7的入口端部的流动造成影响，因此对该翼端泄漏流动W的状态进行数值分析。图5是表示该数值分析结果的流线图。通过全叶片5的前缘fe部的前端的间隙部B而产生翼端泄漏流动。如图5所示，该翼端泄漏流动W伴着强大的涡流(翼端泄漏漩涡)而对沿着全叶片5的流动具有强大的阻碍作用，因此在分流叶片7 的入口端部的前端部附近，产生如下问题，即，流动不沿着全叶片5，以所述漩涡为核产生朝向分流叶片7的入口端部的偏流M。为了进一步调整该翼端泄漏流动W的状态，进行数值分析来求解在分流叶片7的前缘7a部分的流路9内流动的流体的流入角，其结果如图7中白圆点所示。该图7中，横轴表示分流叶片的前缘叶片角θ与数值分析结果的流入角(白圆)，纵轴表示距轮毂面的高度(跨距)。图7中的直线Hl表示分流叶片7的前缘叶片角θ与在全叶片5间的流路9中流动的流体的流动方向F相同或与全叶片5的倾斜相同的现有技术，可知虽然数值分析结果在高度方向的中央部近似，但在大致70%以上的高度的范围内，白圆点所示的数值分析结果左右变化(流入角大小变化)。这显现出翼端泄漏流动的漩涡运动的影响，且由于翼端泄漏流动所引起的偏流的影响，流动角在翼端部附近平均偏向比直线Hl大的一侧。在该大致70%以上的范围内，根据翼端泄漏流动W影响到分流叶片7的前端部的哪个范围，改变分流叶片7相对于全叶片5的配置的位置关系，但从分流叶片7的功能来说，分流叶片7与全叶片5的位置关系成为大致一定的关系(分流叶片7相对于全叶片5 过短或长度相等时，无法发挥分流叶片7的功能)，因此即使分析其它开式叶轮，可以说在大致70%以上的范围内倾斜是有效的。因此，图7的跨距根据大致70%以上的范围内的数值分析结果的点，以沿着分析点的变动趋势的方式从跨距的大致70%位置逐渐将前缘叶片角θ增大至比直线Hl的关系大的Θ+Δ θ (h)，Δ θ (h)设定为根据跨距的高度变化，在分流叶片7的前端观察到，比图 7的R点倾斜大致15°以上为好，将曲线H2设定为分流叶片7的前缘叶片角θ的特性。图8表示分流叶片7与全叶片5的规定方向、即叶片的长度方向的规定位置处的叶片角β的分布。该图8中，纵轴表示叶片角β，横轴表示叶片的全长取1而将各位置标准化后的位置，该横轴的零点表示全叶片5的入口侧端部的前缘fe的位置。另外，图8中的线Ll表示分流叶片7的上端形状，线L2表示分流叶片7的轮毂面上的形状。从而，分流叶片7的上端部分和具有与现有的全叶片5同样的形状的情况相比， 向正侧倾斜15°以上，在轮毂面侧，向负侧倾斜15°以上，之后，叶片角β的分布以朝向出口收敛成现有的形状的方式平滑地减少而非急剧变化，从而在分流叶片7的出口侧，分流叶片7的形状变得与全叶片5的形状(倾斜)同样，出口侧端缘的后缘7b与全叶片5及分流叶片7 —起设定在同一位置。这样，对于分流叶片7的入口端部而言，使从轮毂3面起的高度方向上的大致70% 以上的部分向全叶片5的负压面侧Sb倾斜，从大致70%位置逐渐增大前缘叶片角θ，从而在分流叶片7的前端比图7的R点倾斜大致15°以上，由此具有如下的作用效果。第一点为相对于翼端泄漏流动W的适合性。对于在分流叶片7的入口端部的前端部附近产生的翼端泄漏漩涡所引起的偏流M而言，能够形成为沿着该偏流M的形状，由此， 能够将偏流M顺滑地导向出口侧，实现高压力比及高效率化。另外，第二点为避免翼端泄漏漩涡的干涉。由于能够避免翼端泄漏漩涡与分流叶片7的入口端部的前端部分发生干涉，因此能够防止干涉所引起的剥离，进而防止涡流的产生所引起的叶轮的效率降低，从而实现高压力比及高效率化。另外，第三点为抑制逆压力梯度的变更所引起的波动。在离心压缩机内，在离心力或科氏力的影响下，低能量流体容易堆积在翼前端侧、即从轮毂面起的高度方向上的前端侧。该低能量流体因叶轮内的逆压力梯度、即从流体的出口侧朝向入口侧的压力梯度 (从出口侧的高压力向入口侧的低压力的压力梯度)而容易成为逆流以至波动的主要原因，但如图3所示，由于在分流叶片7的入口端部，使从轮毂面起的高度方向上的前端部分偏向全叶片的负压面侧倾斜，因此流路内的逆压力梯度的方向与朝向通常情况(分流叶片的前端叶片角与流体的流动方向相同或与全叶片相同的情况)下的方向X相比更朝向周向 Y，能够抑制从轮毂面起的高度方向上的前端侧、即壳体面附近的逆流，防止容易因从出口侧朝向入口侧的压力梯度产生的波动，从而达成压缩机的大范围化。(第二实施方式)接下来，对分流叶片7的入口端部的轮毂面侧的前缘叶片角θ进行说明。图4表示分流叶片7与全叶片5的关系沿着叶片的长度方向而成的截面形状(与图10的A-A线剖视图相当)。这里的形状表示轮毂3侧位置处的关系。另外，叶轮1沿箭头方向旋转。轮毂3的附近的流体形成交界层内的低能量流体，因此在全叶片5、5间的流路9 内，不敌压力梯度，形成从全叶片5的压力面侧M朝向负压面侧Sb的二次流动Ζ。对该二次流动的状态进行数值分析而得到的结果如图6的流线及所述第一实施方式中的图7、图8所示。如图6所示，全叶片5、5的间的流动形成从压力面侧^朝向负压面侧Sb的二次流动Ζ。在本实施方式中，以适合于该二次流动Z的方式使分流叶片7的入口端部的从轮毂面起的高度方向上的轮毂面侧部分Q的区域向全叶片5的压力面侧Μ倾斜，由此相对于形成在轮毂面附近的二次流动Z顺畅地将流体导向出口侧。由此，分流叶片7的轮毂面附近的流体的流动不被分流叶片7阻碍而顺畅地朝向出口，能够实现高压力比及高效率化。另外，在所述第一实施方式的图7中用白圆点示出的数值分析结果中，跨距在大致70%以下的范围内，表现出前缘叶片角θ从跨距的大致70%位置比直线Hl的关系减少而向负侧倾斜的趋势，示出发生了所述二次流动的影响。因此，图7的跨距在大致70%以下的范围内，以将分流叶片7的前缘叶片角θ沿着数值分析结果的方式从跨距的大致70%的位置逐渐将前缘叶片角θ减小至比直线Hl小的Θ-Δ θ (h)，Δ θ Q1)设定为根据跨距的高度变化，在分流叶片7的轮毂面上观察到，比图7的S点倾斜大致-15°以上为好，将曲线状的实线Η2设定为分流叶片7的前缘叶片角 θ的特性。这样，根据第二实施方式，相对于形成在轮毂面附近的二次流动Ζ，能够顺畅地将流体导向出口侧，能够实现高压力比及高效率化。另外，跨距在大致70%以下，逐渐将倾斜角度向-15°以上的倾斜角增加，因此能够防止急剧变化所产生的剥离。(第三实施方式)
在第三实施方式中，分流叶片7的入口端部的前端部分及轮毂面侧的前缘叶片角 θ具备所述第一实施方式及第二实施方式中的前缘叶片角的特征。如图7所示，在分流叶片7的入口端部的从轮毂面起的高度方向上的上端部分，从跨距的大致70%位置逐渐使前缘叶片角θ朝向全叶片5的负压面侧Sb倾斜，从而在分流叶片7的前端位置，比图7的R点位置倾斜大致15°以上。该R点是表示示出具有与在全叶片5间的流路9中流动的流体的流动方向F相同或与全叶片5相同的前缘叶片角θ的关系的直线Hl的上端的点，以位置为基准倾斜大致15°以上。进而，从跨距的大致70%位置往下，逐渐使前缘叶片角θ朝向全叶片5的压力面侧M倾斜，从而在分流叶片7的轮毂面上，比图7的S点位置倾斜大致15°以上。该S点是直线Hl的下端的S点，以该位置为基准倾斜大致15°以上。即，形成为兼具第一实施方式和第二实施方式的向相反方向倾斜的分流叶片7的前缘叶片角的特性的形状。根据以上的第三实施形，具有所述第一实施方式所起到的作用效果及第二实施方式所起到的作用效果，此外，实现由分流叶片7分割的各通路11、13的流量分配的均勻化。S卩，对分流叶片7的入口端部而言，使从轮毂面起的高度方向上的前端部分偏向全叶片5的负压面侧Sb倾斜，进而使从轮毂面起的高度方向上的轮毂面侧部分偏向全叶片 5的压力面侧倾斜，因此在前端部分或轮毂面侧部分单独倾斜时，由分流叶片7分割的压力面侧流路11及负压面侧流路13的孔口宽度产生偏差，产生流量的不均勻，但在从轮毂面起的高度方向上，使前端侧和轮毂面侧向彼此相反方向倾斜，由此能够消除上述流量的偏差而实现流量分配的均勻化。工业实用性本发明在具备从流体的入口部朝向出口部彼此相邻设置的全叶片和从该全叶片之间流路的中途朝向出口部设置的分流叶片的离心压缩机的叶轮，提供一种适合于离心压缩机的复杂的内部流动而达成高压力比、高效率化和流量分配的均勻化的分流叶片的入口部形状，因此适用于离心压缩机的叶轮。另外，上述对在全叶片间流路中具有一个单分流叶片的情况进行了叙述，当然也可以将本发明适用于设置在单分流叶片间流路中的比单分流叶片更短的双分流叶片。
权利要求
1.一种离心压缩机的叶轮，其在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片；从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部处的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且其前端部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的负压面侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机的叶轮，其特征在于，所述高度方向的前端部分为整体高度的大致70%以上，并以该大致70%的位置为起点朝向前端使倾斜角度逐渐增加至规定角度。
3.—种离心压缩机的叶轮，其在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片、从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部处的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且其轮毂面侧部分带有比其它部分大的倾斜角度而向所述全叶片的压力面侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的离心压缩机的叶轮，其特征在于，所述轮毂面侧部分为整体高度的大致70%以下，并以该大致70%的位置为起点朝向轮毂面使倾斜角度逐渐增加至规定角度。
5.一种离心压缩机的叶轮，其在轮毂面上具备从流体的入口部朝向出口部设置多个的全叶片、从形成在彼此相邻设置的所述全叶片之间的流路的中途朝向出口部设置的分流叶片，所述离心压缩机的叶轮的特征在于，所述分流叶片的入口端部处的前缘叶片角在从轮毂面起的高度方向上不同，并且使从轮毂面起的高度方向上的上端部分向全叶片的负压面侧倾斜，使高度方向上的轮毂面侧部分向全叶片的压力面侧倾斜。
6.根据权利要求5所述的离心压缩机的叶轮，其特征在于，高度方向上的所述上端部分和所述轮毂面侧部分通过从轮毂面起的整体高度的大致 70%的上部和下部来划分。
全文摘要
本发明的课题在于，在具备从流体的入口部朝向出口部彼此相邻设置的全叶片和在该全叶片之间从流路的中途朝向出口部设置的分流叶片的离心压缩机的叶轮中，提供一种适合于离心压缩机的复杂的内部流动而达成流量分配的均匀化、高压力比和高效率化的分流叶片的入口部形状。所述离心压缩机的叶轮的特征在于，分流叶片(7)的入口端部处的前缘叶片角(θ)在从轮毂面起的高度方向上不同，并且其前端部分带有比其它部分大的倾斜角度而向全叶片(5)的负压面侧(Sb)倾斜，分流叶片(7)的入口端部处的前缘叶片角(θ)在从轮毂面起的高度方向上不同，并且轮毂面侧部分带有比其它部分大的倾斜角度而向全叶片(5)的压力面侧(Sa)倾斜。
文档编号F04D29/30GK102333961SQ201080009428
公开日2012年1月25日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年10月7日
发明者富田勋, 岩切健一郎 申请人:三菱重工业株式会社