渦輪壓縮機的流量測量裝置以及渦輪壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪壓縮機的流量測量裝置以及渦輪壓縮機。
[0002]本申請基于在日本于2013年7月5日申請的日本特愿2013-142047號而主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]—直以來，作為對在配管內(nèi)流動的流體的流量進行測量的裝置，已知有在配管內(nèi)設(shè)置節(jié)流孔板、通過測量該節(jié)流孔板前后的壓力差來測量流體流量的裝置。在專利文獻1中，公開有一種渦輪壓縮機，其具備喘振檢測裝置，所述喘振檢測裝置用于測量流體的流量，以避免伴隨流量減少而發(fā)生的喘振的方式進行運轉(zhuǎn)。
[0004]該喘振檢測裝置將流量測量用節(jié)流孔安裝于渦輪壓縮機的吸入側(cè)配管，利用壓力差發(fā)送器來發(fā)送節(jié)流孔前后的壓力差，并利用接收器接收輸出信號，例如與1秒前的信號比較，若壓力差有10%以上的變動，則判斷為喘振發(fā)生，并使喘振防止裝置適當(dāng)工作(參照專利文獻1的圖1)。
[0005]在專利文獻2中，公開了供給被吸入壓縮機葉輪的流體的吸入配管、及調(diào)整被吸入上述壓縮機葉輪的流體的流量的進氣引導(dǎo)葉片等構(gòu)成渦輪壓縮機的公知部件(參照專利文獻2的說明書摘要、段落
[0017]、圖1)。
[0006]在專利文獻3中，公開了一種流量測定裝置，其中，從管路的上游側(cè)到下游側(cè)，內(nèi)徑不同的兩個管路相互連接，在管路的內(nèi)徑大的上游側(cè)和管路的內(nèi)徑小的下游側(cè)，設(shè)有對流過管路的液體的壓力進行測定的上游側(cè)壓力孔26和下游側(cè)壓力孔27，根據(jù)利用上游側(cè)壓力孔26測定的液體壓力與利用下游側(cè)壓力孔27測定的液體壓力的壓力差來測量液體的流量(參照專利文獻3的段落
[0022]、
[0034]、圖2)。
[0007]在專利文獻4中，公開了設(shè)置在壓縮機葉輪周圍的擴壓器流路14、在擴壓器流路14的更外側(cè)設(shè)置的渦旋流路13等構(gòu)成渦輪壓縮機的公知部件(參照專利文獻4的段落
[0017]、圖 1) ο
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開昭63-94098號公報；
[0011]專利文獻2:日本特開2010-236401號公報；
[0012]專利文獻3:日本特開2002-188944號公報；
[0013]專利文獻4:日本特開2004-197611號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0015]為了測量壓力差，需要在同一部位具有不同直徑的空氣通路，所以如專利文獻1所記載的那樣，一般而言，將設(shè)有節(jié)流孔板的具有一定程度長度的直管焊接構(gòu)造物連接于渦輪壓縮機的吸入配管。
[0016]然而，節(jié)流孔板本身是高價的，另外，根據(jù)流量控制的種類不同，還存在不要求較高測量精度的情況。而且，能夠連接直管焊接構(gòu)造物的位置限于能夠確保設(shè)置空間的吸入配管(入口)、排出配管(出口)，例如在渦輪壓縮機為多級壓縮機的情況下，難以在彎曲配置配管的壓縮級和壓縮級之間位置設(shè)置。
[0017]測量流體流量的其他裝置即使用文丘里管的文丘里式流量計也同樣地存在該設(shè)置空間的問題。
[0018]本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供能夠簡便且廉價地設(shè)置的渦輪壓縮機的流量測量裝置。
[0019]用于解決技術(shù)問題的方案
[0020]本發(fā)明的第一方案是一種渦輪壓縮機的流量測量裝置，具有:第一導(dǎo)壓流路，連通于吸入配管，所述吸入配管連接于具有對流體進行壓縮的壓縮機葉輪的壓縮級；以及第二導(dǎo)壓流路，連通于上述壓縮級的吸入口，上述壓縮級的吸入口與上述吸入配管相比內(nèi)徑縮窄，上述流量測量裝置基于上述第一導(dǎo)壓流路與上述第二導(dǎo)壓流路的壓力差來測量上述流體的流量。
[0021 ] 在本發(fā)明的第一方案中，根據(jù)連接于上述壓縮級的上述吸入配管與形成于上述壓縮級的上述吸入口的上述壓力差來測量上述流體的流量。為了使導(dǎo)入上述壓縮機葉輪的上述流體的流動均勻化等，形成于上述壓縮級的上述吸入口與上述吸入配管的上述內(nèi)徑相比縮窄，在流量測量時發(fā)揮文丘里管的作用。因此，在本發(fā)明的第一方案中，不需要另行準(zhǔn)備節(jié)流孔板或文丘里管，能夠利用上述渦輪壓縮機的構(gòu)造來進行流量測量，能夠簡便且廉價地設(shè)置上述流量測量裝置。
[0022]本發(fā)明的第二方案是，基于上述第一方案，上述壓縮級具備:具有上述吸入口以及外周面形成有螺旋狀的槽的進氣部、以及具有與上述進氣部嵌合的凹部且與上述螺旋狀的槽共同作用以形成渦旋流路的外罩，上述第二導(dǎo)壓流路的至少一部分形成于上述進氣部。
[0023]在本發(fā)明的第二方案中，通過將上述第二導(dǎo)壓流路的至少一部分形成于上述進氣部，能夠通過上述進氣部來測量吸入口的壓力。
[0024]本發(fā)明的第三方案是，基于上述第二方案，上述第二導(dǎo)壓流路的至少一部分由第一孔部以及第二孔部形成，上述第一孔部在上述進氣部中避開上述螺旋狀的槽、沿半徑方向形成且連通于上述吸入口，上述第二孔部在上述進氣部中沿軸向形成且連通于所述第一孔部。
[0025]在本發(fā)明的第三方案中，通過沿半徑方向和軸向分別形成孔部，并使兩者連通，能夠避開構(gòu)成在上述進氣部形成的上述渦旋流路的上述螺旋狀的槽來測量上述吸入口的壓力。
[0026]本發(fā)明的第四方案是，基于上述第三方案，上述第一孔部比在上述進氣部形成有上述螺旋狀的槽的軸向區(qū)域更向外側(cè)形成。
[0027]在本發(fā)明的第四方案中，由于上述螺旋狀的槽的寬度隨著沿上述進氣部的周向前進而沿軸向逐漸地變化，故在與形成上述螺旋狀的槽的軸向區(qū)域相比更靠外側(cè)形成上述第一孔部，由此能夠可靠地避開上述螺旋狀的槽來配設(shè)上述第一孔部。
[0028]本發(fā)明的第五方案為，基于上述第四方案，上述進氣部具備:配置于上述吸入口周圍并以與上述螺旋狀的槽在軸向上的深度對應(yīng)的深度形成的挖空槽、以及以沿半徑方向橫穿上述挖空槽的方式形成的肋，上述第一孔部形成于與上述肋對應(yīng)的位置。
[0029]在本發(fā)明的第五方案中，在為了輕量化、散熱等而以與上述螺旋狀的槽的深度對應(yīng)的深度在上述進氣部形成了上述挖空槽的情況下，在重點部位以橫穿上述挖空槽的方式設(shè)置上述肋，確保上述進氣部的厚度，從而能夠可靠地避開上述螺旋狀的槽來配設(shè)上述第一孔部。
[0030]本發(fā)明的第六方案為，基于上述第三到第五的任一方案，上述第一孔部在上述進氣部中沿圓周方向隔開間隔地形成有多個。
[0031]在本發(fā)明的第六方案中，即使在上述吸入口較大且流體壓力在其圓周方向上不同的情況下，也能夠在圓周方向上的多個部位測量上述吸入口的壓力，因而能夠進行基于壓力平均值的正確的流量測量。
[0032]本發(fā)明的第七方案為，基于上述第六方案，在上述進氣部中，在圓周方向上相鄰的上述第一孔部之間配置有上述螺旋狀的槽的終端部。
[0033]在本發(fā)明的第七方案中，由于上述螺旋狀的槽的上述終端部的軸向區(qū)域變得最大，故通過避開上述終端部配置上述第一孔部，能夠可靠地避開上述螺旋狀的槽來形成上述第一孔部。
[0034]本發(fā)明的第八方案是一種渦輪壓縮機，具有:第一導(dǎo)壓流路，連通于吸入配管，所述吸入配管連接于具有對流體進行壓縮的壓縮機葉輪的壓縮級；以及第二導(dǎo)壓流路，連通于上述壓縮級的吸入口，上述壓縮級的吸入口與上述吸入配管相比內(nèi)徑縮窄，上述第一導(dǎo)壓流路和上述第二導(dǎo)壓流路分別為用于連接壓力差測量部的流路，所述壓力差測量部基于上述第一導(dǎo)壓流路以及上述第二導(dǎo)壓流路的壓力差來測量上述流體的流量。
[0035]本發(fā)明的第九方案為，基于上述第八方案，上述壓縮級具備:具有上述吸入口以及在外周面形成有螺旋狀的槽的進氣部、以及具有與上述進氣部嵌合的凹部且與上述螺旋狀的槽共同作用以形成渦旋流路的外罩，上述第二導(dǎo)壓流路的至少一部分形成于上述進氣部。
[0036]本發(fā)明的第十方案為，基于上述第九方案，所述第二導(dǎo)壓流路的至少一部分由第一孔部以及第二孔部形成，所述第一孔部在上述進氣部中避開上述螺旋狀的槽、沿半徑方向形成且連通于上述吸入口，所述第二孔部在上述進氣部中沿軸向形成且連通于所述第一孔部。
[0037]本發(fā)明的第十一方案為，基于上述第十方案，上述第一孔部比在上述進氣部形成有上述螺旋狀的槽的軸向區(qū)域更向外側(cè)形成。。
[0038]本發(fā)明的第十二方案為，基于上述第十一方案，上述進氣部具備:配置于上述吸入口周圍并以與上述螺旋狀的槽在軸向上的深度對應(yīng)的深度形成的挖空槽、以及以沿半徑方向橫穿上述挖空槽的方式形成的肋，上述第一孔部形成于與上述肋對應(yīng)的位置。
[0039]本發(fā)明的第十三方案為，基于上述第十到第十二的任一方案，上述第一孔部在上述進氣部中沿圓周方向隔開間隔地形成有多個。
[0040]本發(fā)明的第十四方案為，基于上述第十三方案，在上述進氣部中，在圓周方向上相鄰的上述第一孔部之間配置有上述螺旋狀的槽的終端部。
[0041]發(fā)明效果
[0042]根據(jù)本發(fā)明，能夠簡便且廉價地將流量測量裝置設(shè)置于渦輪壓縮機。
【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明的實施方式的渦輪壓縮機的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖2是本發(fā)明的實施方式的流量測量裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖3是從吸入口側(cè)觀察本發(fā)明的實施方式的進氣部的圖。
[0046]圖4是說明本發(fā)明的實施方式的第一孔部和螺旋