離心式流體機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單軸多級型離心式流體機械。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為離心式流體機械，已知單級的離心壓縮機(例如，參照專利文獻I)。該離心壓縮機具備:葉輪，其安裝在渦輪軸上；擴散器通路，其將葉輪的噴出側(cè)與形成在葉輪的外周側(cè)的渦盤連通。在該擴散器通路中設(shè)置有具備引導(dǎo)葉片的引導(dǎo)葉片單元，引導(dǎo)葉片單元通過操作機構(gòu)，成為向擴散器通路突出的狀態(tài)、或從擴散器通路退避的狀態(tài)。具體而言，引導(dǎo)葉片單元通過使后方側(cè)的氣室成為負壓而成為從擴散器通路退避的狀態(tài)。另一方面，通過將后方側(cè)的氣室的負壓解除，經(jīng)由與后方側(cè)的氣室連通的通氣孔而使擴散器通路的空氣流入，利用設(shè)置在后方側(cè)的氣室的突出彈簧按壓引導(dǎo)葉片單元，從而引導(dǎo)葉片單元成為向擴散器通路突出的狀態(tài)。因此，離心壓縮機在低流量區(qū)域通過使引導(dǎo)葉片單元向擴散器通路突出而能夠提高效率，在高流量區(qū)域通過使引導(dǎo)葉片單元從擴散器通路退避而防止效率的降低。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2004-197611號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，就單軸多級型離心式流體機械而言，在成為旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子的一方側(cè)設(shè)置有低壓側(cè)的流體工作部，在轉(zhuǎn)子的另一方側(cè)設(shè)置有高壓側(cè)的流體工作部，且設(shè)置有將低壓側(cè)流體工作部與高壓側(cè)流體工作部分隔的分隔壁。由于分隔壁的一方側(cè)成為低壓而另一方側(cè)成為高壓，因此容易從高壓朝向低壓變形。這里，被高壓側(cè)流體工作部壓縮了的壓縮流體在沿著分隔壁形成的高壓側(cè)的噴出流路中流動。此時，當分隔壁從高壓朝向低壓變形時，高壓側(cè)的噴出流路以流路面積擴大的方式變形。若高壓側(cè)的噴出流路擴大，則在通過高壓側(cè)流體工作部壓縮了的壓縮流體流入噴出流路的情況下會導(dǎo)致壓縮流體膨脹，因此離心式流體機械的作功效率大幅度降低。
[0008]這里，在專利文獻I中，為了提高低流量區(qū)域的效率，而使引導(dǎo)葉片單元向擴散器通路突出，然而在分隔壁變形的情況下，無法抑制高壓側(cè)的噴出流路的變形。
[0009]因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種即使分隔壁變形也能夠抑制高壓側(cè)噴出流路的變形，從而能夠抑制效率的降低的離心式流體機械。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]本發(fā)明的離心式流體機械的特征在于，具備:轉(zhuǎn)子；低壓流體工作部，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的軸向的一方側(cè)；高壓流體工作部，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的軸向的另一方側(cè)；分隔壁，其將所述低壓流體工作部與所述高壓流體工作部分隔；以及高壓側(cè)噴出流路，其形成在所述分隔壁的所述高壓流體工作部側(cè)，在所述轉(zhuǎn)子的徑向上延伸并沿著所述分隔壁設(shè)置，所述分隔壁具有:壁體；流路變形抑制構(gòu)件，其設(shè)置在所述壁體與所述高壓側(cè)噴出流路之間，用于抑制所述高壓側(cè)噴出流路的變形；以及施力機構(gòu)，其設(shè)置在所述壁體與所述流路變形抑制構(gòu)件之間，能夠?qū)λ隽髀纷冃我种茦?gòu)件向所述高壓側(cè)噴出流路側(cè)施力。
[0012]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使分隔壁向低壓流體工作部側(cè)(低壓側(cè))被拉拽而變形，也可以通過施力機構(gòu)對流路變形抑制構(gòu)件朝向高壓側(cè)噴出流路施力。因此，流路變形抑制構(gòu)件能夠抑制因分隔壁的變形造成的高壓側(cè)噴出流路的擴大，因此能夠抑制效率的降低。
[0013]優(yōu)選為，所述高壓流體工作部具有朝向所述高壓側(cè)噴出流路供給壓縮流體的高壓側(cè)葉輪，所述施力機構(gòu)具有流入流路，所述流入流路使所述壓縮流體從所述壓縮流體的流動方向上的成為所述高壓側(cè)葉輪的下游側(cè)的所述高壓側(cè)噴出流路向所述壁體與所述流路變形抑制構(gòu)件之間的間隙流入。
[0014]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使從高壓流體工作部噴出的壓縮流體經(jīng)由流入流路向壁體與流路變形抑制構(gòu)件之間的間隙流入，從而能夠?qū)α髀纷冃我种茦?gòu)件向高壓側(cè)噴出流路側(cè)施力。因此，能夠利用從高壓流體工作部噴出的壓縮流體，因此隨著通過高壓流體工作部提高壓縮流體的壓力而作用力也能夠增大。由此，能夠更可靠地對流路變形抑制構(gòu)件向高壓側(cè)噴出流路側(cè)施力。
[0015]優(yōu)選為，所述施力機構(gòu)還具有回流流路，所述回流流路使流入所述間隙的所述壓縮流體朝向所述高壓側(cè)葉輪回流。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠使流入間隙的壓縮流體經(jīng)由回流流路向高壓側(cè)葉輪回流，因此向流入流路流入的壓縮流體不向外部排出，相應(yīng)地能夠抑制效率的降低。
[0017]優(yōu)選為，所述施力機構(gòu)還具有對所述回流流路進行密封的密封構(gòu)件。
[0018]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過密封構(gòu)件對回流流路進行密封。因此，能夠抑制壓縮流體的向高壓側(cè)葉輪的流入，因此能夠使流入間隙的壓縮流體留在間隙中。由此，能夠抑制壓縮流體向間隙流入，因此能夠抑制效率的降低。
[0019]優(yōu)選為，所述施力機構(gòu)是設(shè)置在所述壁體與所述流路變形抑制構(gòu)件之間的間隙內(nèi)的彈性構(gòu)件。
[0020]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過彈性構(gòu)件對流路變形抑制構(gòu)件向高壓側(cè)噴出流路側(cè)施力。因此，由于不使壓縮流體流入間隙，從而能夠抑制效率的降低。此外，優(yōu)選為，彈性構(gòu)件的作用力設(shè)為預(yù)先考慮到高壓側(cè)噴出流路的變形的規(guī)定的作用力。
[0021]優(yōu)選為，所述離心式流體機械還具備:旋轉(zhuǎn)軸流路，其沿著所述轉(zhuǎn)子的外周面設(shè)置；以及吹出流路，其將所述壁體和所述流路變形抑制構(gòu)件之間的間隙與所述旋轉(zhuǎn)軸流路連通，所述吹出流路將流入所述間隙的所述壓縮流體朝向所述旋轉(zhuǎn)軸流路吹出，并以使所述壓縮流體的吹出方向與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向成為相反方向的方式設(shè)置。
[0022]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于通過從吹出流路吹出的壓縮流體能夠抵消從高壓側(cè)葉輪或低壓側(cè)葉輪側(cè)流入旋轉(zhuǎn)軸流路內(nèi)且在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)的回旋流，因此能夠抑制因該回旋流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子的振動等的影響。
[0023]優(yōu)選為，所述高壓流體工作部具有朝向所述高壓側(cè)噴出流路供給壓縮流體的高壓側(cè)葉輪，所述流路變形抑制構(gòu)件在所述轉(zhuǎn)子的徑向上配置于與所述高壓側(cè)葉輪相比靠徑向外側(cè)的位置。
[0024]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使將高壓側(cè)葉輪配置在分隔壁的壁體上以后，在轉(zhuǎn)子的徑向上，高壓側(cè)葉輪與流路變形抑制構(gòu)件也不會發(fā)生物理干涉，因此能夠容易地配置流路變形抑制構(gòu)件。
[0025]優(yōu)選為，所述離心式流體機械還具備設(shè)于所述高壓側(cè)噴出流路的擴散器，所述高壓側(cè)噴出流路由所述流路變形抑制構(gòu)件和與所述流路變形抑制構(gòu)件對置的流路形成構(gòu)件形成，所述擴散器的兩端部分別固定于所述流路變形抑制構(gòu)件及所述流路形成構(gòu)件。
[0026]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過由擴散器將流路變形抑制構(gòu)件和流路形成構(gòu)件固定，能夠使擴散器、流路變形抑制構(gòu)件及流路形成構(gòu)件一體化。因此，即使流路形成構(gòu)件欲向低壓側(cè)葉輪的相反方向變形，也可以借助擴散器而通過流路變形抑制構(gòu)件來限制變形，因此能夠抑制流路形成構(gòu)件的變形。
【附圖說明】
[0027]圖1是實施例1所涉及的單軸多級型離心壓縮機的簡略結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖2是實施例1所涉及的離心壓縮機的分隔壁及高壓側(cè)噴出流路周圍的放大圖。
[0029]圖3是實施例2所涉及的離心壓縮機的分隔壁及高壓側(cè)噴出流路周圍的放大圖。
[0030]圖4是實施例3所涉及的離心壓縮機的分隔壁及高壓側(cè)噴出流路周圍的放大圖。
[0031]圖5是實施例4所涉及的離心壓縮機的分隔壁及高壓側(cè)噴出流路周圍的放大圖。
[0032]圖6是從轉(zhuǎn)子的軸向觀察時的旋轉(zhuǎn)軸流路以及吹出流路周圍的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明所涉及的實施例進行詳細說明。需要說明的是，并非通過該實施例對該發(fā)明進行限定。另外，下述實施例中的構(gòu)成要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠且容易置換、或者實質(zhì)上相同的要素。
[0034]實施例1
[0035]圖1是實施例1所涉及的單軸多級型離心壓縮機的簡略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，作為離心式流體機械，存在單軸多級型離心壓縮機。在離心壓縮機I中，作為流體而使用空氣或者二氧化碳等各種氣體，且對吸入的氣體進行壓縮后排出。需要說明的是，以下，對使用空氣作為氣體的情況進行說明。需要說明的是，在實施例1中，使用單軸多級型離心壓縮機作為離心式流體機械進行說明，然而不限定于該結(jié)構(gòu)。例如，作為離心式流體機械，也可以使用單軸多級型離心泵。
[0036]離心壓縮機I具備:成為旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子5 ;設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的一方側(cè)(圖示左側(cè))的成為低壓級的低壓壓縮部(低壓流體工作部)11、設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的另一方側(cè)(圖示右側(cè))的成為高壓級的高壓壓縮部(高壓流體工作部)12。另外，離心壓縮機I設(shè)置有分隔壁13，該分隔壁13設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的軸向上的低壓壓縮部11與高壓壓縮部12之間，將低壓壓縮部11與高壓壓縮部12分隔。
[0037]該離心壓縮機I成為低壓壓縮部11與高壓壓縮部12隔著分隔壁13而背對的結(jié)構(gòu)，即，隔著分隔壁13大致對稱的結(jié)構(gòu)。因此，離心壓縮機I使在轉(zhuǎn)子5的軸向上作用的力(推力)相抵。而且，就離心壓縮機I而言，在低壓壓縮部11壓縮空氣，將通過低壓壓縮部11壓縮后的壓縮空氣向高壓壓縮部12供給，在高壓壓縮部12對壓縮空氣進一步進行壓縮，并將高壓的壓縮空氣排出。
[0038]轉(zhuǎn)子5以其軸向在水平方向上延伸的方式設(shè)置。在該轉(zhuǎn)子5上連接有未圖示的動力源，通過從動力源傳遞來的動力能夠旋轉(zhuǎn)。在該轉(zhuǎn)子5上固定有后述的低壓壓縮部11的低壓側(cè)葉輪21、后述的高壓壓縮部12的高壓側(cè)葉輪41。
[0039]低壓壓縮部11包括:固定在轉(zhuǎn)子5上的多個低壓側(cè)葉輪(低壓側(cè)葉輪)21 ;設(shè)置在多個低壓側(cè)葉輪21的周圍的低壓側(cè)殼體22。在實施例1中，多個低壓側(cè)葉輪21沿著軸向