[发明专利]离心压缩机的叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆用、船用涡轮增压器等所使用的离心压缩机的叶轮，尤其涉及一种设在互相相邻的整体叶片(全叶片)之间的分割叶片(短叶片)的叶片形状。

背景技术

车辆用、船用涡轮增压器的压缩机部等所使用的离心压缩机，通过叶轮的旋转而给予流体动能，并将流体向径向外侧排出而获得离心力所带来的压力上升。该离心压缩机在较大的运行范围内被要求高压力比和高效化，因此，往往使用如图13、图14那样在互相相邻的整体叶片(全叶片)01之间设有分割叶片(短叶片)03的叶轮05，并对其叶片形状进行了各种设计。

具有这种分割叶片03的叶轮05，整体叶片01和分割叶片03交替地设置在轮毂07的面上，一般的分割叶片03是仅将整体叶片01的上游侧切除的形状。

如果是一般的分割叶片03，如图15所示，分割叶片03的入口端缘(LE2)处于离开整体叶片01的入口端缘(LE1)一定距离的下游侧，出口端缘(TE)被设成一致，分割叶片03的入口端缘的叶片角θ(表示入口端缘的方向与叶轮05的轴向G所构成的角度)，被设定成与在整体叶片01间的流路内流动的流体的流动方向F相同。

另一方面，我们知道一种将形成于分割叶片03两侧的两通道的喉口面积做成相同而获得流体均等分配的技术，例如，专利文献1(日本特开平10—213094号公报)所公开的技术是作了这样的设计：如图16所示，将分割叶片09的入口端缘的叶片角θ做大到θ+Δθ(设定为比流体的流动方向F大Δθ)，即，使分割叶片09的入口端缘向整体叶片01的负压面Sb侧接近，由此将分割叶片09的两侧通道的喉口面积做成相同(A1=A2)。

另外，我们还知道有专利文献2(日本专利特许3876195号公报)的技术，使分割叶片的入口端部向整体叶片的负压面侧倾斜。

专利文献1：日本专利特开平10－213094号公报

专利文献2：日本专利特许3876195号公报

发明所要解决的课题

所述专利文献1、2所示的技术都是这样的技术：在将叶片间的流动假定为沿整体叶片流动的基础上，着眼于由分割叶片分割的流路的流量分配来改进叶片形状，当是具有叶片端间隙的开放式叶轮时，有从该叶片端间隙流入通道内或从通道流出的叶片端泄漏流动的影响，流动场变得复杂，需要进行适合于这些复杂的内部流动的进一步改进。

利用数值分析对该复杂的内部流动进行评价后就可明白：从整体叶片的入口端缘顶端部(叶片的离开轮毂面的高度方向(护罩侧)的顶端部)产生的泄漏涡流到达分割叶片的入口端缘的顶端部(叶片的离开轮毂面的高度方向(护罩侧)的顶端部)近旁(参照图12的叶片端泄漏流动涡流，以下称为叶片端泄漏涡流W)。

因此，本申请人通过未公开的日本专利特愿2009-233183号，申请了使分割叶片的入口端缘向整体叶片的负压面侧倾斜来避免与叶片端泄漏涡流W相干涉的技术。

但是，在所述专利文献1、2中，仅着眼于由分割叶片分割的流路的流量分配而对叶片形状作了改进，另外，本申请人的前述的已有申请是避免分割叶片的入口端缘与叶片端泄漏涡流W的干涉的技术。对于进一步的性能提高作了研究后，结果发现，分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配(叶片负载的分担)的均匀化是有效的。

如此，当分割叶片的护罩侧与轮毂侧的叶片负载分配不均匀时，就有可能在承担较大的叶片负载的面上产生剥离等，有不能期望提高压缩机的压力比的问题。另外，当叶片负载分配不均匀时，分割叶片容易产生变形，耐久性也产生问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于这种问题而做成的，其目的在于提供一种离心压缩机的叶轮，使分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配均匀化，实现提高压力比所带来的高效化以及耐久性的提高。

用于解决课题的手段

为实现上述目的，本发明的离心压缩机的叶轮具有：整体叶片，在轮毂面上从流体的入口部延伸至出口部地沿周向以等间隔立设有多片所述整体叶片；以及分割叶片，该分割叶片从形成于互相相邻设置的所述整体叶片之间的流路的中途延伸至出口部地设置，其中，

所述离心压缩机在所述整体叶片顶端与护罩之间形成有叶片端间隙，从该叶片端间隙朝向所述分割叶片的前缘部产生叶片端泄漏涡流，对于该叶片端泄漏涡流，使所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近，以使所述叶片端泄漏涡流越过所述分割叶片的前缘部，或与所述叶片端泄漏涡流的方向相一致，并且使所述分割叶片的后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近。