离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器制造技术

在具备以能够旋转的方式设于壳体内的叶轮的离心压缩机中，壳体包含划分出连通于叶轮的出口的扩散通路的护罩壁以及轮毂壁，扩散通路包含：收缩部，其以护罩壁从叶轮的出口朝向离心压缩机的径向外侧接近轮毂壁的方式构成；以及平行部，其在比收缩部靠离心压缩机的径向外侧连通于收缩部，并且由护罩壁以及轮毂壁相互平行地构成，面向叶轮以及轮毂壁的护罩壁的表面在包含叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器
本公开涉及离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器。
技术介绍
涡轮增压器等的离心压缩机在叶轮的排出侧具有扩散通路以及涡旋通路。由叶轮压缩后的流体在扩散通路中降低流速而使得其动压成分的一部分转换为静压，之后流入涡旋通路。扩散通路的形状一般来说有划分扩散通路的两个壁相互平行的形状(平行壁)、以及具有两个壁间的间隔朝向径向外侧减少部分的形状(收缩(pinched)壁)。具有由收缩壁形成的扩散通路的离心压缩机例如记载于专利文献1中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第6112223号公报
技术实现思路
专利技术将要解决的课题作为由收缩壁形成的扩散通路，例如如图6所示，在划分于护罩壁102与轮毂壁103之间的扩散通路100中，设想扩散通路100包含收缩部110和平行部111的构成，该收缩部110由护罩壁102从叶轮105的出口部分101朝向径向外侧而接近轮毂壁103地以一定的倾斜度倾斜而成，该平行部111由护罩壁102以及轮毂壁103在比收缩部110靠径向外侧相互平行而成。在包含叶轮105的轴线L的剖面中，将朝向径向外侧延长了叶轮105的叶片106的外周缘部106a的径向最外部106a1的直线L3和护罩壁102的表面上的任意的位置处的切线的所成的角度设为λ。另外，关于从叶轮105的轴线L朝向径向外侧的距离即R，将从叶轮105的轴线L到叶轮105的出口部分101的距离设为R0，将从叶轮105的轴线L到收缩部110平行部111的边界部分104的距离设为R1。在图7中，在对横轴获取R、并且对纵轴获取λ的R－λ平面中，利用函数f将R与λ的关系表示为λ＝f(R)。在R≤R0的范围内，护罩壁102的表面成为平滑的递减函数，但在R＝R0时，λ不连续地上升，在R0≤R＜R1的范围内，护罩壁102以一定的倾斜度倾斜，因此λ采取一定值。另外，在R＝R1时，λ不连续地降低，在R≥R1的范围内，护罩壁102与轮毂壁103相互平行，因此λ采取一定值。如此，在叶轮105的出口部分101、收缩部110与平行部111的边界部分104，在护罩壁102中存在不连续的部分。在这种不连续的部分中，有产生损失、产生剥离这一问题。鉴于上述情况，本公开的至少一个实施方式的目的在于，提供抑制了扩散通路中的损失或者剥离的产生的离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器。用于解决课题的手段(1)本专利技术的至少一个实施方式的离心压缩机具备以能够旋转的方式设于壳体内的叶轮，其中，所述壳体包含划分出扩散通路的护罩壁以及轮毂壁，该扩散通路连通于所述叶轮的出口，所述扩散通路包含：收缩部，其以所述护罩壁从所述叶轮的出口朝向所述离心压缩机的径向外侧接近所述轮毂壁的方式构成；以及平行部，其在比所述收缩部靠所述离心压缩机的径向外侧连通于所述收缩部，并且由所述护罩壁以及所述轮毂壁相互平行地构成，面向所述叶轮以及所述轮毂壁的所述护罩壁的表面在包含所述叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状。根据上述(1)的构成，面向叶轮以及轮毂壁的护罩壁的表面在包含叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状，使得护罩壁的表面为平滑的形状，且在护罩壁的表面不存在不连续的部分，因此能够抑制扩散通路中的损失或者剥离的产生。(2)在几个实施方式中，在上述(1)的构成中，关于作为从所述叶轮的轴线朝向所述离心压缩机的径向外侧的距离的R，若将从所述叶轮的轴线至所述叶轮的出口的距离设为R0，将从所述叶轮的轴线至所述收缩部与所述平行部的边界部分的距离设为R1，则R0≤R≤R1的范围内的所述剖面形状为相对于所述轮毂壁以凸状弯曲的曲线。根据上述(2)的构成，R0≤R≤R1的范围内的护罩壁的表面的剖面形状为相对于轮毂壁以凸状弯曲的曲线，使得R0≤R≤R1的范围内的曲线能够分别平滑地连接到R≤R0的范围内的护罩壁的表面的剖面和R≥R1的范围内的护罩壁的表面的剖面，因此能够以不在护罩壁的表面形成不连续的部分的方式构成收缩部。(3)在几个实施方式中，在上述(1)的构成中，关于作为从所述叶轮的轴线朝向所述离心压缩机的径向外侧的距离的R，若将从所述叶轮的轴线至所述叶轮的出口的距离设为R0，将从所述叶轮的轴线至所述收缩部与所述平行部的边界部分的距离设为R1，则R0≤R≤R1的范围内的所述剖面形状是包含如下第一曲线和第二曲线的曲线：所述第一曲线在R0≤R≤R2(R0＜R2＜R1)的范围内相对于所述轮毂壁以凹状弯曲，第二曲线在R2≤R≤R1的范围内相对于所述轮毂壁以凸状弯曲。若R0≤R≤R1的范围内的护罩壁的表面的剖面形状仅由相对于轮毂壁以凸状弯曲的曲线构成，则有扩散通路的形状中产生限制的情况。但是，根据上述(3)的构成，使R0≤R≤R1的范围内的剖面形状为包含在R0≤R≤R2(R0＜R2＜R1)的范围内相对于轮毂壁以凹状弯曲的第一曲线和在R2≤R≤R1的范围内相对于轮毂壁以凸状弯曲的第二曲线的曲线，从而能够以在缓和扩散通路的形状的限制的同时不在护罩壁的表面形成不连续的部分的方式构成收缩部。(4)在几个实施方式中，在上述(1)～(3)中任一个构成中，在包含所述叶轮的轴线的剖面，若将朝向径向外侧延长了所述叶轮的叶片的外周缘部的径向最外部的直线与所述切线的所成的角度设为λ，在R0≤R＜R1的范围内利用函数f将所述R与所述λ的关系表示为λ＝f(R)，并将f(R)的一次导函数设为f’(R)，则在R0≤R＜R1中，f’(R)＜0。根据上述(4)的构成，在收缩部中以护罩壁朝向径向外侧平滑地接近轮毂壁的方式构成，因此能够抑制扩散通路中的损失或者剥离的产生。(5)本专利技术的至少一个实施方式的涡轮增压器具备上述(1)～(4)中任一个离心压缩机。根据上述(5)的构成，面向叶轮以及轮毂壁的护罩壁的表面在包含叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状，使得护罩壁的表面为平滑的形状，且在护罩壁的表面不存在不连续的部分，因此能够抑制扩散通路中的损失或者剥离的产生。专利技术效果根据本公开的至少一个实施方式，面向叶轮以及轮毂壁的护罩壁的表面在包含叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状，使得护罩壁的表面为平滑的形状，且在护罩壁的表面不存在不连续的部分，因此能够抑制扩散通路中的损失或者剥离的产生。附图说明图1是本公开的实施方式1的离心压缩机的剖面图。图2是本公开的实施方式1的离心压缩机中的扩散通路的局部放大剖面图。图3是表示本公开的实施方式1的离心压缩机中的扩散通路中的R与λ的关系的示意图表。图4是本公开的实施方式2的离心压缩机中的扩散通路的局部放大剖面图。图5是表示本公开的实施方式2的离心压缩机中的扩散通路中的R与λ的关系的示意图表。图6是以往的离心压缩机的剖面示意图。图7是表示以往的离心压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心压缩机，其具备以能够旋转的方式设于壳体内的叶轮，其中，/n所述壳体包含划分出扩散通路的护罩壁以及轮毂壁，该扩散通路连通于所述叶轮的出口，/n所述扩散通路包含：/n收缩部，其以所述护罩壁从所述叶轮的出口朝向所述离心压缩机的径向外侧接近所述轮毂壁的方式构成；以及/n平行部，其在比所述收缩部靠所述离心压缩机的径向外侧连通于所述收缩部，并且由所述护罩壁以及所述轮毂壁相互平行地构成，/n面向所述叶轮以及所述轮毂壁的所述护罩壁的表面在包含所述叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离心压缩机，其具备以能够旋转的方式设于壳体内的叶轮，其中，
所述壳体包含划分出扩散通路的护罩壁以及轮毂壁，该扩散通路连通于所述叶轮的出口，
所述扩散通路包含：
收缩部，其以所述护罩壁从所述叶轮的出口朝向所述离心压缩机的径向外侧接近所述轮毂壁的方式构成；以及
平行部，其在比所述收缩部靠所述离心压缩机的径向外侧连通于所述收缩部，并且由所述护罩壁以及所述轮毂壁相互平行地构成，
面向所述叶轮以及所述轮毂壁的所述护罩壁的表面在包含所述叶轮的轴线的剖面中具有可在任意的位置存在切线的剖面形状。


2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其中，
关于作为从所述叶轮的轴线朝向所述离心压缩机的径向外侧的距离的R，若将从所述叶轮的轴线至所述叶轮的出口的距离设为R0，将从所述叶轮的轴线至所述收缩部与所述平行部的边界部分的距离设为R1，则R0≤R≤R1的范围内的所述剖面形状为相对于所述轮毂壁以凸状弯曲的曲线。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田豊，本田浩范，冈信仁，
申请(专利权)人：三菱重工发动机和增压器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP