多级辐流式涡轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102472114A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102472114A(43)申请公布日2012.05.23(21)申请号201080028243.6(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(22)申请日2010.09.30公司11021代理人雒运朴(30)优先权数据2009-2926002009.12.24JP(51)Int.Cl.F01D25/24(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日F01D1/06(2006.01)2011.12.23F01D5/04(2006.01)(86)PCT申请的申请数据F01D9/02(2006.01)PCT/JP2010/0670652010.09.30F02C7/00(2006.01)(87)PCT申请的公布数据WO2011/077801JA2011.06.30(71)申请人三菱重工压缩机有限公司地址日本东京(72)发明人东森弘高八木克记权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称多级辐流式涡轮(57)摘要本发明提供一种能够减小轴承数且提高转换效率的多级辐流式涡轮。所述多级辐流式涡轮具备：隔开间隔地安装在一根旋转轴(3)上的多个辐流式涡轮动翼(5)；分别设置在各辐流式涡轮动翼(5)的上游侧，使流体流动沿旋转方向加速的多个喷嘴(19)；连接前段侧的辐流式涡轮动翼(5)的气体出口部(23)与后段侧的喷嘴(19)的上游侧的连接流路部(9)，连接流路部(9)具备：使从辐流式涡轮动翼(5)沿轴向流出的流体流动朝向径向外转向的U字型弯曲部(25)；具有多片转向叶片(27)的叶片部(29)，所述转向叶片(27)将来自U字型弯曲部(25)的流体流动在朝向径向外导的同时朝向辐流式涡轮动翼(5)的旋转方向(R)转向；使从叶片部(29)朝向径向外回旋并同时流出的流动朝向径向内转向的回转弯曲部(31)。CN10247ACN102472114A权利要求书1/1页1.一种多级辐流式涡轮，其具备：一根旋转轴；隔开间隔地安装在该旋转轴上，并使从径向外周侧流入的流体流动大致朝着轴向流出的多个辐流式涡轮动翼；分别设置在各该辐流式涡轮动翼的上游侧，并使流体流动沿旋转方向加速的多个喷嘴；将前段侧的所述辐流式涡轮动翼的出口部和后段侧的所述喷嘴的上游侧连接的连接流路部，所述连接流路部具备：使从所述辐流式涡轮动翼沿轴向流出的流体流动转向为径向外方向的U字型弯曲部；具有多片转向叶片的叶片部，所述转向叶片将来自该U字型弯曲部的流体流动朝着径向外方向引导并使该流体流动转向为所述辐流式涡轮动翼的旋转方向；使从该叶片部朝着径向外方向回旋并流出的流动转向为径向内方向的回转弯曲部。2.根据权利要求1所述的多级辐流式涡轮，其中，所述U字型弯曲部以所述叶片部侧端部的下游部流路面积比所述辐流式涡轮动翼侧端部的上游部流路面积小的方式构成。3.根据权利要求2所述的多级辐流式涡轮，其中，所述下游部流路面积为所述上游部流路面积的0.8～0.9倍以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的多级辐流式涡轮，其中，所述转向叶片构成为渐开线状的曲线。2CN102472114A说明书1/5页多级辐流式涡轮技术领域[0001]本发明涉及多级辐流式涡轮。背景技术[0002]辐流式涡轮构成为，在固定于旋转轴的轮毂上固定有多个离心翼，以大致平行的圆板间为流路而从径向外周侧向内流动的作为工作流体的空气或气体作用于离心翼而使轮毂旋转且大致沿轴向流出。[0003]辐流式涡轮在单级下获得高的膨胀比，通常采用单级结构。[0004]为了有效地利用在高的压力比下具有大的热降的工作流体的能量，提出了将辐流式涡轮形成为多级结构，即，将工作流体串行利用的方案。[0005]例如专利文献1所示那样，提出了如下方案：将多个辐流式涡轮并列排列，将从一个辐流式涡轮排出的流体流动向下一个辐流式涡轮的入口导入，从而回收工作流体的能量。这样，各辐流式涡轮具有不同转速的轴，利用各轴的旋转来进行作业。[0006]【在先技术文献】[0007]【专利文献】[0008]【专利文献1】日本特开昭59-79096号公报[0009]在专利文献1所示的方案中，由于在各辐流式涡轮中存在旋转轴，因此轴承和轴密封件变多。因此，轴承损失和泄漏损失变大，由此无法高效率地将高压力的工作流体的能量转换成旋转动力。[0010]例如，在向一个作业供给动力的情况下，使用例如齿轮将旋转力从各输出轴向作业用的轴传递，因此存在结构大型化的课题。发明内容[0011]本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种能够减少轴承数且提高转换效率的多级辐流式涡轮。[0012]为了解决上述课题，本发明采用以下的结构。[0013]即，本发明的一方面涉及的多级辐流式涡轮具