擴壓器、具備該擴壓器的離心壓縮機及鼓風的制造方法
【專利摘要】本發明提供小弦節比擴壓器、具備該擴壓器的離心壓縮機以及鼓風機，該小弦節比擴壓器能夠維持小弦節比擴壓器的二次流的效果，抑制導葉的翼壁面附近的剝離，且抑制喘振的產生、離心葉輪與導葉的干涉所引起的噪聲的產生、旋轉失速的產生。本發明的擴壓器（4）形成為在兩個側壁（4a、4b）之間形成從離心葉輪（2）送出的流體的流路，對流路中流動的流體進行整流的多個導葉（5）形成為小弦節比，導葉的前緣部（5a）遠離離心葉輪的周緣部（2a）配置。而且，具有如下特征：在導葉處，從前緣部側向離心葉輪的周緣部延伸設置的延伸設置部（6）與側壁的一方連接。此外，本發明還涉及具備該擴壓器的離心壓縮機（1）或者鼓風機。
【專利說明】擴壓器、具備該擴壓器的離心壓縮機及鼓風機
【技術領域】
[0001]本發明涉及擴壓器、具備該擴壓器的離心壓縮機及鼓風機。
【背景技術】
[0002]在圖11中表示離心壓縮機所具備的現有的擴壓器。
[0003]將從離心壓縮機100的離心葉輪102送出的流體的動壓轉換為靜壓的擴壓器104具有各式各樣的種類、形狀。其中的小弦節比擴壓器104例如以圖11所示構成，不易產生在導葉105的負壓面處的剝離，抑制喘振的產生而使工作范圍較廣。然而，在具備這樣的小弦節比擴壓器104的離心壓縮機以及鼓風機中，由于導葉105與離心葉輪102的干涉而產生噪聲，因此要求降低噪聲。因此，要求能夠抑制喘振的產生且降低噪聲的小弦節比擴壓器104。
[0004]作為本【技術領域】的【背景技術】，例如在專利文獻I中，記載有“在具備葉輪2與帶葉片的擴壓器4的離心壓縮機中，擴壓器由擴壓器板4和具有相等的前緣半徑且長度不同的導葉5構成，相鄰的較長導葉5之間設有一個以上的較短導葉6”(參照摘要)。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開平6-288398號公報
[0008]非專利文獻
[0009]非專利文獻1:日本機械學會論文集(B編)51卷472號P.3860?3865 “達到圓形葉柵的失速極限的側壁二次流的效果”

【發明內容】

[0010]發明要解決的課題
[0011]專利文獻I的離心壓縮機所具備的較長導葉與較短導葉的前緣半徑相等，在相鄰的較長導葉之間配置較短導葉。通過這樣的結構，能夠降低離心葉輪與導葉(較長導葉、較短導葉)的干涉，能夠降低由壓力變動引起的的噪聲的產生。
[0012]然而，當在較長導葉之間配置較短導葉時，小弦節比擴壓器的相鄰導葉之間的等靜壓線的分布發生變化而使小弦節比擴壓器中的二次流的特性發生變化。因此，使導葉的負壓面側的剝離變得容易發生，不能充分地獲得抑制擴壓器的失速的效果。
[0013]需要說明的是，對于小弦節比擴壓器的二次流，在上述的非專利文獻I中進行了詳細記載。
[0014]此外，在專利文獻I所公開的技術中，具有在與喘振相比的大流量側發生而限制工作范圍的情況，且沒有考慮到旋轉失速。旋轉失速是離心壓縮機以及鼓風機之中所產生的回流區域在周向上進行旋轉的現象。由于當產生旋轉失速時發生壓力脈動，因此具有因振動以及噪聲的增大而不能運轉的情況。在圖11所示的從離心葉輪102的周緣部102a到導葉105的前緣部105a之間的未形成翼的空間(無翼空間)中，在從離心葉輪102送出的流體的流量減少時，徑向向外的動壓成分變小。徑向向外的動壓成分因流體的粘性在擴壓器104的側壁104a、104b附近的速度分界層內尤其變小。旋轉失速是通過使回流區域在周向上旋轉而產生的，該回流區域是由于上述側壁104a、104b附近的徑向向外的動壓成分不能勝過徑向向內的靜壓梯度而產生的。
[0015]對于這樣的旋轉失速，通過使導葉105的前緣部105a靠近離心葉輪102的周緣部102a (即，減小前緣半徑)，能夠抑制其產生。
[0016]然而，當擴壓器104的導葉105的前緣部105a靠近離心葉輪102的周緣部102a時，導葉105與離心葉輪102之間的干涉增強而增大噪聲。
[0017]因此，本發明的課題在于，提供小弦節比擴壓器及具備該擴壓器的離心壓縮機以及鼓風機，其中，通過維持小弦節比擴壓器的二次流的效果，能夠抑制導葉的負壓面附近的剝離，能夠抑制喘振的產生、并且抑制離心葉輪與導葉的干涉引起的噪聲的產生、旋轉失速的產生。
[0018]用于解決課題的手段
[0019]為了解決上述課題，本發明涉及擴壓器，該擴壓器形成為在兩個側壁之間形成從離心葉輪送出的流體的流路，對流路中流動的流體進行整流的多個導葉形成為小弦節比，該導葉的前緣部遠離離心葉輪的周緣部配置。而且，具有如下特征:無翼空間的側壁附近的絕對氣流角增大的突起部形成為立起設置于一方的側壁而未到達另一方的側壁。
[0020]此外，本發明還涉及具備該擴壓器的離心壓縮機以及鼓風機。
[0021]發明效果
[0022]根據本發明，能夠提供小弦節比擴壓器、具備該擴壓器的離心壓縮機以及鼓風機，該小弦節比擴壓器能夠維持小弦節比擴壓器的二次流的效果，抑制導葉的翼壁面附近的失速且抑制喘振的產生、離心葉輪與導葉的干涉所引起的噪聲的產生、旋轉失速的產生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是離心壓縮機所具備的離心葉輪與擴壓器沿著子午面的剖視圖。
[0024]圖2是圖1的Secl-Secl的剖視圖。
[0025]圖3是表示小弦節比的擴壓器中的靜壓分布的圖。
[0026]圖4是示意性表示延伸設置部的效果的圖。
[0027]圖5的(a)、圖5的(b)是表示形成于側壁的一方的延伸設置部的圖。
[0028]圖6的(a)是表示從上游向下游傾斜而高度變高的延伸設置部的圖，圖6的(b)是表示從上游向下游而呈圓弧狀高度變高的延伸設置部的圖。
[0029]圖7是表示實施方式2的擴壓器的圖。
[0030]圖8的(a)、(b)是圖7的Sec2_Sec2的剖視圖。
[0031]圖9的(a)、(b)是表示形成于側壁的一方的肋的剖視圖。
[0032]圖10的(a)是表示從上游向下游傾斜而高度增高的肋的剖視圖，圖10的(b)是表示從上游向下游而呈圓弧狀高度增高的肋的剖視圖。
[0033]圖11是表示離心壓縮機以及鼓風機所具備的現有的擴壓器的剖視圖。
[0034]附圖標記說明
[0035]I 離心壓縮機[0036]2 離心葉輪
[0037]2a周緣部
[0038]4 擴壓器
[0039]4a、4b 側壁
[0040]5 導葉
[0041]5a前緣部
[0042]6 延伸設置部
[0043]7 肋
[0044]SI無翼空間(由前緣部圍成的周緣部側的區域)
【具體實施方式】
[0045]以下，參照適當附圖詳細說明本發明的實施方式。
[0046]實施方式I
[0047]實施方式I說明通過離心葉輪來壓縮氣體、液體等流體的離心壓縮機所具備的擴壓器的例子。
[0048]圖1是離心壓縮機所具備的離心葉輪與擴壓器沿著子午面的剖視圖，圖2是圖1的Secl-Secl的剖視圖。
[0049]此外，圖3是表示小弦節比擴壓器中的靜壓分布的圖。
[0050]如圖1所示，離心壓縮機I構成為包含以轉軸3為中心旋轉的離心葉輪2、以及形成供從離心葉輪2的周緣部2a送出的流體流動的流路的擴壓器4。擴壓器4形成將從旋轉的離心葉輪2送出的動壓轉換為靜壓，并且降低流路壁面摩擦的流路。
[0051]如圖1所示，離心葉輪2構成為包括:輪轂2b，其形成為從轉軸3沿周向擴展；護罩2c，其以與輪轂2b相對的方式配置；葉片2d，其隔著適當間隔且在周向上排列地形成在輪轂2b與護罩2c之間。以轉軸3為中心進行旋轉的離心葉輪2將從向軸向開口的吸入口2e吸入的流體沿著葉片2d進行引導，如圖2所示，利用通過旋轉對流體產生的離心力，將該流體從周緣部2a送出。
[0052]此外，如圖1所示，擴壓器4是夾在具有與供離心葉輪2的輪轂2b旋轉的旋轉平面大致平行的部分的兩個側壁4a、4b之間的空間。然后，在側壁4a、4b之間形成供流體進行流動的流路，進而具備對流體進行整流的導葉5。需要說明的是，在實施方式I中，將離心葉輪2的輪轂2b側的側壁設為4a，將護罩2c側的側壁設為4b。
[0053]此外，將從形成擴壓器4的一方的側壁4a (4b)到另一方的側壁4b (4a)的距離稱作擴壓器4的高度Hd。
[0054]如圖2所示，在離心葉輪2的徑向外側呈圓形葉柵狀配置多個擴壓器4的導葉5。此外，導葉5形成為從離心葉輪2的周緣部2a向外側擴展，相對于離心葉輪2的徑向具有適當角度。該角度例如被適當確定為與從以額定轉速旋轉的離心葉輪2以額定流量送出的流體的氣流角度(絕對氣流角α) —致的角度等。
[0055]需要注意的是，對于導葉5的形狀、數量，能夠適用與擴壓器相關的公知技術，根據離心壓縮機I所要求的性能等來適當地設定。
[0056]此外，實施方式I的擴壓器4是小弦節比擴壓器，構成為相鄰的導葉5的前緣部5a的距離L與沿著子午面的導葉5的長度(以下，稱為翼長C)之比、即弦節比σ小于I。即，以下式(I)成立的方式形成導葉5。
[0057]σ = C / L < 1 …(1)
[0058]需要注意的是，導葉5的前緣部5a是導葉5中的離心葉輪2側的端部。
[0059]此外，導葉5的前緣部5a形成在以離心葉輪2的旋轉中心為中心的半徑rl的圓周上。以下，將前緣部5a形成的圓周的半徑rl稱為前緣半徑。
[0060]前緣半徑rl被設定為大于離心葉輪2的周緣部2a的半徑(以下，稱為葉輪半徑r2) (rl > r2)0通過該結構，前緣部5a遠離離心葉輪2的周緣部2a配置。
[0061]該前緣半徑rl是為了抑制導葉5的前緣部5a與旋轉的離心葉輪2的干涉而設定為適當長度的設計值。
[0062]這樣構成的擴壓器4將流體通過旋轉的離心葉輪2的離心力所產生的動壓轉換為靜壓。在從旋轉的離心葉輪2的周緣部2a送出的流體中，產生從離心葉輪2向徑向外側的速度成分(徑向速度成分Vr)與沿著周向的方向的速度成分(周向速度成分Vs)，流體具有將徑向速度成分與周向速度成分相加得到的方向的速度成分(絕對速度成分Vf )而從周緣部2a被送出。在實施方式I中，將該絕對速度成分Vf與周向速度成分Vs形成的角作為“絕對氣流角α ”。
[0063]根據從離心葉輪2送出流體的出口中的速度三角形的關系，當從離心葉輪2送出的流體的流量變少時，該絕對氣 流角α變小。
[0064]此外，在擴壓器4的側壁4a、4b (參照圖1)側，形成受到流體的粘性所引起的阻力的影響的速度分界層。在速度分界層，通過流體的粘性與側壁4a、4b之間產生的摩擦力，使擴壓器4中流動的流體的流速降低，與此相伴地降低擴壓器4的側壁附近的動壓。這里說的動壓表示由流體的徑向速度成分Vr產生的壓力。
[0065]這樣，當從離心葉輪2送出的流體的流量減少時,徑向速度成分Vr減少而絕對氣流角α變小。由此，流入到導葉5之間的流體的動壓降低。
[0066]即，在形成于擴壓器4的速度分界層，通過流體的粘性、摩擦的影響或從離心葉輪
2(參照圖1)送出的流體的流量減少來降低動壓。
[0067]此外，擴壓器4通過擴大流路將動壓轉換為靜壓。因而，如圖3中實線PL所示的等靜壓線那樣，成為在上游處較小的靜壓向下游增大的靜壓分布。
[0068]此外，產生從下游側的較大靜壓向上游側的較小靜壓的力(靜壓梯度Fs)。
[0069]需要注意的是，將擴壓器4中的上游設為離心葉輪2 (參照圖2)側，將下游設為沿著導葉5 (參照圖2)的流體的流動下游。此外，在導葉5，面朝上游的面成為負壓面50a，面朝下游的面成為壓力面50b。
[0070]如上所述，當動壓在速度分界層降低，減少因動壓產生的從上游向下游的力時，存在從上游向下游的力變得小于靜壓梯度Fs的情況。而且，在這種情況下，利用從下游向上游的靜壓梯度Fs，在擴壓器4的側壁附近的速度分界層內產生回流。另外，產生的回流沿離心葉輪2的周向依次移動而產生旋轉失速。
[0071]由于實施方式I的擴壓器4是小弦節比擴壓器，如圖3所示，表示流體的流動的流線與等靜壓線所成的角β成為鈍角。因此，從下游向上游而與等靜壓線正交的方向的靜壓梯度Fs使導葉5之間的動壓較小的流動向上游轉向。在圖3中，靜壓梯度Fs使導葉5之間的低能量流體逆時針轉向。
[0072]特別是在流速變慢的速度分界層，導葉5的翼壁面附近的低能量流體受到靜壓梯度Fs而轉向，如圖3中虛線FL所示，產生從一個導葉5的負壓面50a側向相鄰的導葉5的壓力面50b側的二次流。
[0073]當圖3所示那樣的二次流產生于擴壓器4時，負壓面50a側的速度分界層掃出到壓力面50b側，因此能夠抑制導葉5的翼壁面附近的剝離。
[0074]通過該結構，在形成為小弦節比的導葉5的負壓面50a側，抑制在從離心葉輪2送出的流體的流量較少的情況的速度分界層中的翼壁面附近的剝離，抑制喘振的產生。
[0075]這樣，作為實驗結果而獲得如下情況:利用弦節比σ為“0.5?0.95”的小弦節比擴壓器，來提高對負壓面50a側的翼壁面附近的剝離的產生進行抑制的效果。因而，實施方式I的擴壓器4優選為弦節比σ處于“0.5?0.95”的范圍的小弦節比擴壓器。
[0076]此外，在實施方式I中，為了抑制由形成為小弦節比的擴壓器4的無翼空間所產生的旋轉失速，如圖1、2所示,導葉5成為具備從導葉5的前緣部5a向離心葉輪2的周緣部2a進行延伸設置的延伸設置部6的結構。
[0077]如圖2所示，延伸設置部6形成為使導葉5從前緣部5a向上游、即離心葉輪2的周緣部2a延伸設置的形狀。另外，如圖1所示，延伸設置部6的高度Ht比擴壓器4的高度Hd低地形成。
[0078]S卩，延伸設置部6形成為立起設置于一方的側壁4a (4b)而未到達另一方的側壁4b (4a)的突起部。并且，構成為形成于一方的側壁4a的延伸設置部6與形成于另一方的側壁4b的延伸設置部6面對，在面對的兩個延伸設置部6之間形成未形成葉片的無翼空間(翼間空間6a)。需要注意的是，附圖標記6b表示延伸設置部前緣。
[0079]圖4是表示延伸設置部的效果的圖。
[0080]當如圖1、2所示設置延伸設置部6時，如圖4中單點劃線所示，能夠使伴隨著流體的流量減少而變小的絕對氣流角α如實線所示的絕對氣流角α2 (α < α 2)那樣較大地轉向。
[0081]這樣，能夠使流體克服靜壓梯度Fs (參照圖3)而流動，抑制無翼空間的側壁附近的回流的產生。因而，抑制無翼空間的回流的產生從而抑制旋轉失速的產生。即，通過設置延伸設置部6，能夠防止回流區域的產生，能夠抑制旋轉失速的產生。
[0082]此外，延伸設置部6形成為立起設置于一方的側壁4a (4b)而未到達另一方的側壁4b (4a)。因而，不會對小弦節比擴壓器4的導葉5之間的等靜壓線的特性造成影響，因此能夠維持小弦節比擴壓器4的二次流特性，抑制導葉5的負壓面50a的回流。
[0083]另外，如上所述，當延伸設置部6靠近離心葉輪2的周緣部2a時，能夠抑制無翼空間的側壁附近的回流的產生。
[0084]S卩，通過在小弦節比的擴壓器4的導葉5處設置延伸設置部6，能夠有效地抑制導葉5的負壓面50a的剝離與無翼空間的側壁附近的回流的產生，能夠有效地抑制喘振、旋轉失速的產生。
[0085]然而，延伸設置部6延伸設置到離心葉輪2的周緣部2a附近，因此離心葉輪2與延伸設置部6變得容易干涉因而容易產生噪聲。
[0086]因此，如圖1所示，成為如下結構:形成于側壁4a、4b的延伸設置部6的高度Ht形成為低于擴壓器4的高度Hd而具有翼間空間6a。
[0087]利用該結構，能夠降低延伸設置部6中的、面對離心葉輪2的延伸設置部前緣6b的高度，能夠減輕離心葉輪2與延伸設置部6的干涉。并且，能夠降低離心葉輪2與延伸設置部6的干涉所產生的噪聲。
[0088]此外，由于動壓的降低在產生流體與側壁4a、4b的摩擦的速度分界層產生，因此，流體的回流也容易在速度分界層產生。因而，可以是在側壁4a、4b附近處絕對氣流角α進行轉向的結構。即，即使是形成得比擴壓器4的高度Hd低的延伸設置部6，也能夠對速度分界層中的絕對氣流角α進行適當轉向，能夠抑制回流的產生。進而，能夠抑制旋轉失速的產生。
[0089]需要注意的是，延伸設置部6可以是在將與離心葉輪2的干涉所產生的噪聲抑制到能夠允許的程度的范圍內與離心葉輪2側接近而延伸設置的結構。S卩，延伸設置部6向離心葉輪2側的長度可以是通過實驗測量等確定的設計值。
[0090]此外，延伸設置部6的高度、即從一方的側壁4a (4b)向另一方的側壁4b (4a)的長度可以是與產生于擴壓器4的速度分界層的大小等相應地適當設定的設計值。
[0091]變形例
[0092]圖5、圖6是表示實施方式I的變形例的圖。
[0093]作為實施方式I的變形例，例如，如圖5的(a)、(b)所示，也可以是導葉5的延伸設置部6形成在側壁4a、4b中的任一方的結構。
[0094]在圖5的(a)、(b)中，箭頭表示流體的流速分布(徑向速度成分Vr的分布)，越長就表示流速(徑向速度成分Vr)越高。
[0095]如圖5的(a)所示，根據離心葉輪2的形狀，具有在周緣部2a的護罩2c側流體的流速升高、在輪轂2b側流體的流速降低的情況。
[0096]在這種情況下，即使從離心葉輪2送出的流體的流量減少，在護罩2c側使絕對氣流角α的減少變小，使速度分界層的動壓的降低變小。因而，不需要在延伸設置部6處對絕對氣流角α進行轉向，構成為不在護罩2c側的側壁4b設置延伸設置部6也是可以的。
[0097]此外，如圖5的(b)所示，根據離心葉輪2的形狀，具有在周緣部2a的輪轂2b側流體的流速升高，在護罩2c側流體的流速降低的情況。
[0098]在這種情況下，即使從離心葉輪2送出的流體的流量減少，在輪轂2b側絕對氣流角α的減少較小，速度分界層的動壓的降低變小。因而，不需要在延伸設置部6處對絕對氣流角α進行轉向，構成為不在輪轂2b側的側壁4a處設置延伸設置部6的結構也是可以的。
[0099]此外，作為實施方式I的其它變形例，如圖6的(a)、(b)所示，也可以成為具備從上游向下游而高度增高的延伸設置部6的結構。
[0100]在擴壓器4中，越靠近下游，流體與側壁4a、4b之間的摩擦的影響越沿高度方向傳播而使速度分界層在高度Hd方向上變厚。因而，通過設置下游側增高的延伸設置部6，能夠有效地抑制變厚的速度分界層的回流的產生。
[0101]此外，在擴壓器4的上游，延伸設置部6的高度降低，能夠有效地降低延伸設置部6與離心葉輪2的干涉。
[0102]例如，如圖6的(a)所示，也可以是從上游向下游且沿著子午面傾斜地高度增高的延伸設置部6。
[0103]此外，如圖6的(b)所示，例如，也可以是從上游向下游且沿著子午面的、呈圓弧狀高度增高的延伸設置部6。
[0104]除此之外，雖未圖示，例如也可以是從上游向下游且沿著子午面的、呈臺階狀高度增高的延伸設置部6。
[0105]如上所述，在實施方式I中，如圖1、2所示，小弦節比的擴壓器4所具備的導葉5的前邊緣側5a向離心葉輪2側延伸設置而形成延伸設置部6。利用該結構,能夠抑制速度分界層的回流的產生，能夠防止旋轉失速的產生。
[0106]此外，延伸設置部6以比擴壓器4的高度Hd低的高度Ht形成，在側壁4a側的延伸設置部6與側壁4b側的延伸設置部6之間形成翼間空間6a。利用該結構，能夠縮短延伸設置部6中的、與離心葉輪2面對的延伸設置部前緣6b的長度。因而，能夠維持導葉5的翼間處的二次流的效果，能夠降低翼壁面附近的剝離以及離心葉輪2與延伸設置部6的干涉，能夠降低喘振、離心葉輪2與延伸設置部6的干涉所產生的噪聲。
[0107]實施方式2
[0108]圖7是表示實施方式2的擴壓器的圖，圖8的(a)、(b)是圖7的Sec2-Sec2的剖視圖。
[0109]實施方式2的離心葉輪2、擴壓器4的結構與實施方式I的結構大致相同，在與圖1所示的離心葉輪2、擴壓器4相同的構成元件標注相同的附圖標記并省略詳細說明。
[0110]需要說明的是，實施方式2中的擴壓器4也是小弦節比擴壓器。
[0111]而且，實施方式2的擴壓器4的特征在于，替換圖1所示的延伸設置部6，設有與導葉5非連續地形成的肋7。
[0112]如圖7所示，導葉5形成為前緣部5a處于具有比離心葉輪2的葉輪半徑r2大的前緣半徑rl的位置，導葉5形成為前緣部5a遠離離心葉輪2的周緣部2a。這樣，在從葉輪半徑r2到前緣半徑rl之間、即前緣部5a所圍起的周緣部2a側的區域中形成不存在導葉5的無翼空間SI。并且，在實施方式2中，在無翼空間SI中設有肋7。
[0113]肋7立起設置于擴壓器4的側壁4a、4b，優選的是，其高度Ht2優選形成為比擴壓器4的高度Hd低、即與側壁4a、4b的一方連接的結構。通過該結構，肋7形成為立起設置在一方的側壁4a (4b)而未到達另一方的側壁4b (4a)的高度的突起部。
[0114]此外，肋7對在擴壓器4中流動的流體進行整流，優選的是，還具有將在無翼空間SI的側壁附近流動的流體導向相鄰的導葉5的負壓面50a的功能。其平面形狀(向側壁4a、4b進行投影時的形狀)并沒有特別限定，例如可以是從上游寬度逐漸變寬、進而向下游而寬度逐漸變窄的形狀(翼形狀)。除此之外，肋7的平面形狀可以根據離心壓縮機I所要求的性能等而適當地決定。
[0115]如圖8的(a)所示，實施方式2中的肋7例如在無翼空間SI中向導葉5的負壓面50a側偏移形成。此外，肋7例如配置為從離心葉輪2的周緣部2a向外側擴展，相對于離心葉輪2的徑向具有適當角度。該角度例如適當確定為從以額定轉速進行旋轉的離心葉輪2以額定流量送出的流體的流動的絕對氣流角α —致的角度等。需要注意的是，這里所說的額定流量以及額定轉速是作為離心壓縮機I的設計值而確定的值。
[0116]采用該結構，由于從離心葉輪2送出的流體的流量減少等而變小的絕對氣流角α(在圖8的(a)中由單點劃線圖示)能夠通過肋7而轉向為較大的絕對氣流角α2(α < α 2)(在圖8的(a)中由實線圖示)，向相鄰的導葉5的負壓面50a適當地導入流體。
[0117]此外，肋7與離心葉輪2的周緣部2a接近形成，高度Ht2 (參照圖7)形成得低于擴壓器4的高度Hd (參照圖7)，因此能夠降低與離心葉輪2的干涉。因而，能夠抑制干涉所引起的噪聲的產生。
[0118]需要注意的是，圖8的(a)的粗箭頭表不流體的流動。
[0119]此外，通過使肋7形成在向導葉5的負壓面50a側偏離的位置，能夠將從離心葉輪2送出的流體高效地導出到導葉5的負壓面50a側。利用該結構，能夠使導葉5的負壓面50a側的速度分界層的厚度(向擴壓器4的高度方向的長度)變薄，能夠抑制負壓面50a中的翼壁面附近處的剝離。
[0120]如圖8的(b)所示，將肋7的沿著子午面的長度設為翼長C2。此外，將導葉5以及肋7的外形形狀設為使內接圓的圓周連續的形狀，將導葉5的中弧線L2 (連結內接圓的中心而成的線)的延長線與肋7的中弧線L3之間的間隔(沿著離心葉輪2的周向的間隔)設為肋間間距Pt。
[0121]在這種情況下，當肋間間距Pt處于“0XC2?0.65XC2”的范圍時，作為實驗結果而獲得能夠將流體高效地導出到導葉5的負壓面50a側的情況。因此，在實施方式2中，優選的是，以使肋間間距Pt處于“0XC2?0.65XC2”的范圍的方式構成肋7。
[0122]需要注意的是，導葉5以及肋7的外形形狀并不限定于使內接圓的圓周連續的形狀。例如，導葉5以及肋7可以是厚度恒定的平板翼，也可以是具有彎曲的翼。
[0123]例如在厚度恒定的平板翼的情況，可以設為替代中弧線L2、L3而基于平板翼的脊線(未圖示)來確定導葉5以及肋7的配置、肋間間距Pt的結構。
[0124]變形例
[0125]圖9、圖10是表示實施方式2的變形例的圖。
[0126]作為實施方式2的變形例，如圖9的(a)、(b)所示，也可以設為在側壁4a、4b中的任一方形成肋7的結構。該情況下，在離心葉輪2的周緣部2a的護罩2c側流體的流速(徑向速度成分Vr)升高的情況下，如圖9的(a)所示，可以成為在輪轂2b側的側壁4a形成肋7的結構。此外，在離心葉輪2的周緣部2a的輪轂2b側流體的流速(徑向速度成分Vr)升高的情況下，如圖9的(b)所示，可以成為在護罩2c側的側壁4b形成肋7的結構。
[0127]此外，作為實施方式2的其它變形例，如圖10的(a)所示，也可以是從上游向下游且沿著子午面傾斜而高度增高的肋7?；蛘撸部梢匀鐖D10的(b)所示，是從上游向下游且沿著子午面呈圓弧狀地高度增高的肋7。除此之外，雖未圖示，例如也可以是從上游向下游且沿著子午面呈臺階狀地高度增高的肋7。
[0128]如上所述，在擴壓器4中，越靠近下游，速度分界層越向高度Hd方向變厚。因而，通過設為下游變高的肋7，能夠有效地抑制變厚的速度分界層的回流的產生。
[0129]此外，在擴壓器4的上游處降低肋7的高度，能夠有效地降低肋7與離心葉輪2之間的干涉。
[0130]如上所述，在實施方式2中，如圖7、8所示，在未形成導葉5的無翼空間SI中設置肋7。利用該結構，能夠抑制速度分界層中的回流區域的產生，能夠防止旋轉失速的產生。
[0131]此外，肋7在導葉5的負壓面50a側偏移形成，能夠將從離心葉輪2送出的流體高效地導出到負壓面50a側。利用該結構，能夠使導葉5的負壓面50a側的速度分界層的厚度變薄，能夠抑制負壓面50a的翼壁面附近的剝離。而且，能夠抑制喘振的產生。
[0132]此外，肋7由比擴壓器4的高度Hd低的高度Ht2形成，能夠縮短肋7中的、與離心葉輪2面對的端邊的長度。因而，能夠降低離心葉輪2與肋7的干涉，能夠降低離心葉輪2與肋7的干涉所引起的噪聲。
[0133]需要說明的是，本發明并不受到上述的實施方式限定。例如，上述實施方式是為了便于理解說明本發明而詳細說明的，不一定非要受到具備所說明的全部結構限定。
[0134]此外，能夠將某一實施方式的結構的一部分置換為其他實施方式的結構，或者也能夠在某一實施方式的結構上增加其他實施方式的結構。
[0135]例如，在實施方式I中，設為在側壁4a、4b (參照圖1)上形成延伸設置部6 (參照圖1)的結構，但也可以是在側壁4a、4b的一方形成延伸設置部6，在另一方形成肋7 (參照圖7)的結構。即，也可以是實施方式I與實施方式2適當組合而成的結構。
[0136]此外，在實施方式2中，是相對于一個導葉5 (參照圖8的(a))而形成一個肋7的結構，但也可以是相對于一個導葉5而形成兩個以上的肋7的結構。
[0137]此外，肋7是與導葉5非連續的結構，但也可以是與導葉5相連的形狀的肋7。在這種情況下，優選不會妨礙流體的流動的結構。
[0138]此外，作為離心壓縮機I (參照圖1)的擴壓器4 (參照圖1)進行了說明，但本發明并不限于離心壓縮機1，也能夠應用于鼓風機、其它設備所具有的擴壓器。
[0139]除此之外，本發明并不限于上述的實施方式，能夠在不脫離發明的主旨的范圍內進行適當變更。
【權利要求】
1.一種擴壓器,其特征在于， 該擴壓器具有: 兩個側壁，在其之間形成從離心葉輪送出的流體的流路； 多個導葉，其前緣部遠離上述離心葉輪的周緣部配置而對上述流路中流動的流體進行整流，并且形成為小弦節比；以及 延伸設置部，其從上述導葉的上述前緣部側向上述離心葉輪的周緣部進行延伸設置，且與上述側壁的一方連接。
2.根據權利要求1所述的擴壓器，其特征在于， 上述延伸設置部形成在兩個上述側壁中的一方，兩個上述側壁形成上述流路。
3.—種擴壓器,其特征在于， 該擴壓器具有: 兩個側壁，在其之間形成從離心葉輪送出的流體的流路； 多個導葉，其前緣部遠離上述離心葉輪的周緣部配置而對上述流路中流動的流體進行整流，并且形成為小弦節比；以及 肋，其形成為在多個上述導葉的前緣部所圍成的上述周緣部側的區域中從上述側壁的一方向另一方立起設置而與上述側壁的一方連接，將在該區域中流動的流體導入到相鄰的上述導葉之間。
4.根據權利要求3所述的擴壓器，其特征在于， 上述肋形成在兩個上述側壁中的一方，兩個上述側壁形成上述流路。
5.一種離心壓縮機，其特征在于， 該離心壓縮機具備權利要求1?4中任一項所述的擴壓器。
6.—種鼓風機,其特征在于， 該鼓風機具備權利要求1?4中任一項所述的擴壓器。
【文檔編號】F04D29/44GK103671269SQ201310363076
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2012年9月4日
【發明者】坂本圣英, 新川泰, 上甲圣士, 平館澄賢 申請人:株式會社日立制作所