[发明专利]离心式压缩机及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对可压缩性流体（compressible fluid）进行升压的离心式压缩机（centrifugal compressor）及其制造方法。

背景技术

由低流量时的流体的逆流形成的喘振限制对可压缩性流体进行升压的离心式压缩机的工作范围（operating range）。由于喘振使离心式压缩机不能运转，因此通过抑制喘振能够扩大离心式压缩机的工作范围。作为抑制喘振的方法之一，下述专利文献1公开了机匣处理。

离心式压缩机具有以高速旋转的叶轮、和在叶轮的周围形成涡旋流道并容纳叶轮的机匣。在专利文献1公开的机匣处理中，在叶轮的上游端附近的机匣壁面全周上形成槽（slot），并使该槽与比叶轮更靠上游侧的流道连通。通过这样，在低流量时，流体从在叶轮的内部局部产生的高压部向叶轮的上游侧逆流而部分地进行再循环，从而抑制了喘振。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－332734号公报

发明内容

发明要解决的问题

虽然通过上述机匣处理得到了抑制喘振的效果，但期望进一步抑制喘振以扩大离心式压缩机的工作范围。

本发明的目的在于提供一种离心式压缩机及其制造方法，该离心式压缩机能够通过更有效的机匣处理提高抑制喘振效果，从而扩大工作范围。

解决课题的手段

本发明的第一特征在于提供一种离心式压缩机，该离心式压缩机具有叶轮和机匣，其特征在于，具备：叶轮容纳部，容纳所述叶轮，并设在所述机匣上；吸入口，与容纳在所述叶轮容纳部内的所述叶轮成同心状地设在所述机匣上；环形流道，以包围容纳在所述叶轮容纳部内的所述叶轮的方式设在所述机匣上；排出口，与所述环形流道连通，并设在所述机匣上；环状空间，设在所述吸入口的周围；下游槽，使所述环状空间的下游端与所述叶轮容纳部连通；以及上游槽，使所述环状空间的上游端与所述吸入口连通，所述下游槽画出沿着所述吸入口的轴心方向以预定振幅变位的一个周期的曲线，在沿着与所述叶轮的旋转轴的方向成直角的方向观察的情况下，所述下游槽的中心线上的最上游点配置在所述叶轮叶片的上游端部分。

根据上述第一特征，能够提高抑制喘振效果，从而扩大工作范围。

在此，所述机匣具有形成在所述排出口与所述环形流道的边界的舌部，在从所述吸入口沿着所述叶轮的旋转轴的方向观察的情况下，以经过所述旋转轴和所述舌部的端部的直线作为基准0°，并且将相对于所述环形流道内的流动方向相反的方向作为正，所述下游槽的中心线上的最下游点优选配置在以所述旋转中心为中心的－30°～+150°的范围内，更优选的是配置在±30°的范围内。

另外，优选的是在所述吸入口的内部设有能够与所述机匣分离的内壁筒体，所述环状空间形成在所述内壁筒体和所述机匣之间，所述环状空间的上游端向所述吸入口的内部打开，所述下游槽形成在所述内壁筒体上，所述内壁筒体构成为能够以预定间距变更以所述旋转轴为中心的旋转位置并固定在所述机匣上。

本发明的第二特征在于提供一种离心式压缩机的制造方法，是具有叶轮和机匣的离心式压缩机的制造方法，其特征在于，所述离心式压缩机具备：叶轮容纳部，容纳所述叶轮，并设在所述机匣上；吸入口，与容纳在所述叶轮容纳部内的所述叶轮成同心状地设在所述机匣上；述环形流道，以包围容纳在所述叶轮容纳部内的所述叶轮的方式设在所述机匣上；排出口，与所述环形流道连通，并设在所述机匣上；环状空间，设在所述吸入口的周围；下游槽，使所述环状空间的下游端与所述叶轮容纳部连通；以及上游槽，使所述环状空间的上游端与所述吸入口连通，所述下游槽画出沿着所述吸入口的轴心方向以预定振幅变位的一个周期的曲线，在沿着与所述叶轮的旋转轴的方向成直角的方向观察的情况下，所述下游槽的中心线上的最上游点配置在所述叶轮叶片的上游端部分，在所述吸入口的内部设有能够与所述机匣分离的内壁筒体，所述环状空间形成在所述内壁筒体和所述机匣之间，所述环状空间的上游端与所述吸入口连通，所述下游槽形成在所述内壁筒体上，所述内壁筒体构成为能够以预定间距变更以所述旋转轴为中心的旋转位置并固定在所述机匣上，所述制造方法包括：变更所述内壁筒体的所述旋转位置，同时求出所述下游槽相对于所述机匣的最佳位置；以及将所述内壁筒体的固定位置设定在求出的所述最佳位置上，并制作所述机匣。

根据上述第二特征，能够简单地设定机匣的最佳位置，由此，能够制造能够提高抑制喘振效果而扩大工作范围的离心式压缩机。

附图说明