涡轮压缩机的流量测量装置以及涡轮压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡轮压缩机的流量测量装置以及涡轮压缩机。
[0002]本申请基于在日本于2013年7月5日申请的日本特愿2013-142047号而主张优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]—直以来，作为对在配管内流动的流体的流量进行测量的装置，已知有在配管内设置节流孔板、通过测量该节流孔板前后的压力差来测量流体流量的装置。在专利文献1中，公开有一种涡轮压缩机，其具备喘振检测装置，所述喘振检测装置用于测量流体的流量，以避免伴随流量减少而发生的喘振的方式进行运转。
[0004]该喘振检测装置将流量测量用节流孔安装于涡轮压缩机的吸入侧配管，利用压力差发送器来发送节流孔前后的压力差，并利用接收器接收输出信号，例如与1秒前的信号比较，若压力差有10%以上的变动，则判断为喘振发生，并使喘振防止装置适当工作(参照专利文献1的图1)。
[0005]在专利文献2中，公开了供给被吸入压缩机叶轮的流体的吸入配管、及调整被吸入上述压缩机叶轮的流体的流量的进气引导叶片等构成涡轮压缩机的公知部件(参照专利文献2的说明书摘要、段落
[0017]、图1)。
[0006]在专利文献3中，公开了一种流量测定装置，其中，从管路的上游侧到下游侧，内径不同的两个管路相互连接，在管路的内径大的上游侧和管路的内径小的下游侧，设有对流过管路的液体的压力进行测定的上游侧压力孔26和下游侧压力孔27，根据利用上游侧压力孔26测定的液体压力与利用下游侧压力孔27测定的液体压力的压力差来测量液体的流量(参照专利文献3的段落
[0022]、
[0034]、图2)。
[0007]在专利文献4中，公开了设置在压缩机叶轮周围的扩压器流路14、在扩压器流路14的更外侧设置的涡旋流路13等构成涡轮压缩机的公知部件(参照专利文献4的段落
[0017]、图 1) ο
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开昭63-94098号公报；
[0011]专利文献2:日本特开2010-236401号公报；
[0012]专利文献3:日本特开2002-188944号公报；
[0013]专利文献4:日本特开2004-197611号公报。
【发明内容】
[0014]发明所要解决的技术问题
[0015]为了测量压力差，需要在同一部位具有不同直径的空气通路，所以如专利文献1所记载的那样，一般而言，将设有节流孔板的具有一定程度长度的直管焊接构造物连接于涡轮压缩机的吸入配管。
[0016]然而，节流孔板本身是高价的，另外，根据流量控制的种类不同，还存在不要求较高测量精度的情况。而且，能够连接直管焊接构造物的位置限于能够确保设置空间的吸入配管(入口)、排出配管(出口)，例如在涡轮压缩机为多级压缩机的情况下，难以在弯曲配置配管的压缩级和压缩级之间位置设置。
[0017]测量流体流量的其他装置即使用文丘里管的文丘里式流量计也同样地存在该设置空间的问题。
[0018]本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供能够简便且廉价地设置的涡轮压缩机的流量测量装置。
[0019]用于解决技术问题的方案
[0020]本发明的第一方案是一种涡轮压缩机的流量测量装置，具有:第一导压流路，连通于吸入配管，所述吸入配管连接于具有对流体进行压缩的压缩机叶轮的压缩级；以及第二导压流路，连通于上述压缩级的吸入口，上述压缩级的吸入口与上述吸入配管相比内径缩窄，上述流量测量装置基于上述第一导压流路与上述第二导压流路的压力差来测量上述流体的流量。
[0021 ] 在本发明的第一方案中，根据连接于上述压缩级的上述吸入配管与形成于上述压缩级的上述吸入口的上述压力差来测量上述流体的流量。为了使导入上述压缩机叶轮的上述流体的流动均匀化等，形成于上述压缩级的上述吸入口与上述吸入配管的上述内径相比缩窄，在流量测量时发挥文丘里管的作用。因此，在本发明的第一方案中，不需要另行准备节流孔板或文丘里管，能够利用上述涡轮压缩机的构造来进行流量测量，能够简便且廉价地设置上述流量测量装置。
[0022]本发明的第二方案是，基于上述第一方案，上述压缩级具备:具有上述吸入口以及外周面形成有螺旋状的槽的进气部、以及具有与上述进气部嵌合的凹部且与上述螺旋状的槽共同作用以形成涡旋流路的外罩，上述第二导压流路的至少一部分形成于上述进气部。
[0023]在本发明的第二方案中，通过将上述第二导压流路的至少一部分形成于上述进气部，能够通过上述进气部来测量吸入口的压力。
[0024]本发明的第三方案是，基于上述第二方案，上述第二导压流路的至少一部分由第一孔部以及第二孔部形成，上述第一孔部在上述进气部中避开上述螺旋状的槽、沿半径方向形成且连通于上述吸入口，上述第二孔部在上述进气部中沿轴向形成且连通于所述第一孔部。
[0025]在本发明的第三方案中，通过沿半径方向和轴向分别形成孔部，并使两者连通，能够避开构成在上述进气部形成的上述涡旋流路的上述螺旋状的槽来测量上述吸入口的压力。
[0026]本发明的第四方案是，基于上述第三方案，上述第一孔部比在上述进气部形成有上述螺旋状的槽的轴向区域更向外侧形成。
[0027]在本发明的第四方案中，由于上述螺旋状的槽的宽度随着沿上述进气部的周向前进而沿轴向逐渐地变化，故在与形成上述螺旋状的槽的轴向区域相比更靠外侧形成上述第一孔部，由此能够可靠地避开上述螺旋状的槽来配设上述第一孔部。
[0028]本发明的第五方案为，基于上述第四方案，上述进气部具备:配置于上述吸入口周围并以与上述螺旋状的槽在轴向上的深度对应的深度形成的挖空槽、以及以沿半径方向横穿上述挖空槽的方式形成的肋，上述第一孔部形成于与上述肋对应的位置。
[0029]在本发明的第五方案中，在为了轻量化、散热等而以与上述螺旋状的槽的深度对应的深度在上述进气部形成了上述挖空槽的情况下，在重点部位以横穿上述挖空槽的方式设置上述肋，确保上述进气部的厚度，从而能够可靠地避开上述螺旋状的槽来配设上述第一孔部。
[0030]本发明的第六方案为，基于上述第三到第五的任一方案，上述第一孔部在上述进气部中沿圆周方向隔开间隔地形成有多个。
[0031]在本发明的第六方案中，即使在上述吸入口较大且流体压力在其圆周方向上不同的情况下，也能够在圆周方向上的多个部位测量上述吸入口的压力，因而能够进行基于压力平均值的正确的流量测量。
[0032]本发明的第七方案为，基于上述第六方案，在上述进气部中，在圆周方向上相邻的上述第一孔部之间配置有上述螺旋状的槽的终端部。
[0033]在本发明的第七方案中，由于上述螺旋状的槽的上述终端部的轴向区域变得最大，故通过避开上述终端部配置上述第一孔部，能够可靠地避开上述螺旋状的槽来形成上述第一孔部。
[0034]本发明的第八方案是一种涡轮压缩机，具有:第一导压流路，连通于吸入配管，所述吸入配管连接于具有对流体进行压缩的压缩机叶轮的压缩级；以及第二导压流路，连通于上述压缩级的吸入口，上述压缩级的吸入口与上述吸入配管相比内径缩窄，上述第一导压流路和上述第二导压流路分别为用于连接压力差测量部的流路，所述压力差测量部基于上述第一导压流路以及上述第二导压流路的压力差来测量上述流体的流量。
[0035]本发明的第九方案为，基于上述第八方案，上述压缩级具备:具有上述吸入口以及在外周面形成有螺旋状的槽的进气部、以及具有与上述进气部嵌合的凹部且与上述螺旋状的槽共同作用以形成涡旋流路的外罩，上述第二导压流路的至少一部分形成于上述进气部。
[0036]本发明的第十方案为，基于上述第九方案，所述第二导压流路的至少一部分由第一孔部以及第二孔部形成，所述第一孔部在上述进气部中避开上述螺旋状的槽、沿半径方向形成且连通于上述吸入口，所述第二孔部在上述进气部中沿轴向形成且连通于所述第一孔部。
[0037]本发明的第十一方案为，基于上述第十方案，上述第一孔部比在上述进气部形成有上述螺旋状的槽的轴向区域更向外侧形成。。
[0038]本发明的第十二方案为，基于上述第十一方案，上述进气部具备:配置于上述吸入口周围并以与上述螺旋状的槽在轴向上的深度对应的深度形成的挖空槽、以及以沿半径方向横穿上述挖空槽的方式形成的肋，上述第一孔部形成于与上述肋对应的位置。
[0039]本发明的第十三方案为，基于上述第十到第十二的任一方案，上述第一孔部在上述进气部中沿圆周方向隔开间隔地形成有多个。
[0040]本发明的第十四方案为，基于上述第十三方案，在上述进气部中，在圆周方向上相邻的上述第一孔部之间配置有上述螺旋状的槽的终端部。
[0041]发明效果
[0042]根据本发明，能够简便且廉价地将流量测量装置设置于涡轮压缩机。
【附图说明】
[0043]图1是本发明的实施方式的涡轮压缩机的整体结构图。
[0044]图2是本发明的实施方式的流量测量装置的结构图。
[0045]图3是从吸入口侧观察本发明的实施方式的进气部的图。
[0046]图4是说明本发明的实施方式的第一孔部和螺旋