[发明专利]离心压缩机

说明书

本申请是申请日为2013年2月22日、发明名称为“离心压缩机”、申请号为201380070927.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具备通过旋转轴旋转的叶轮的离心压缩机，特别涉及组装于排气涡轮增压器的离心压缩机。

背景技术

在汽车等所使用的发动机中，为了提高发动机的输出，已知有如下的排气涡轮增压器，即，通过发动机的排气的能量使涡轮旋转，利用经由旋转轴与涡轮直接连结的离心压缩机将吸入空气压缩，供给到发动机。

对这种排气涡轮增压器所使用的离心压缩机，要求具有宽的工作范围，但当流量减小时，离心压缩机就会发生喘振这种不稳定现象，而当流量增加时，就会在叶轮或扩散器发生扼流，所以流量范围受到限制。

因此，为了扩大离心压缩机的工作范围，有时应用在壳体上设置槽或循环通道的壳体处理，虽然工作范围会扩大，但没有大幅度的改善。

另外，有时在离心压缩机上采用可变入口引导翼或可变扩散器等可变机构来扩大工作范围。

作为可变扩散器，通过扩散器翼的转动、滑动，使通道面积可变，相对于上述的壳体处理而言，能够大幅度地扩大工作范围。

但是，这需要复杂的驱动机构，花费成本。另外，存在滑动部的可靠性、滑动部的间隙造成的性能降低、漏气等问题。

作为离心压缩机的工作范围的扩大技术之一，即，在壳体上设置循环通道的现有技术，已知的是专利文献1(日本特开2007－127109号公报)、专利文献2(日本特开2004－27931号公报)。

专利文献1公开的是如下技术，从向叶轮外周空气通道开口的入口槽吸取空气的一部分，然后通过再循环通道从出口槽向入口空气通道流出的压缩机中，从出口槽朝向入口空气通道的空气流出中心线倾斜一定角度而设置，从而朝向叶轮。

另外，在专利文献2中也公开有如下技术，设置连通朝向叶轮的空气入口部和同一叶轮的护罩部的循环流道，并且该循环流道的护罩部侧的开口位置从叶片的前缘起沿着子午线设置于规定的位置。

进而，作为离心压缩机的工作范围的扩大技术之一，即，在扩散器部设置可变翼的现有技术，已知的是专利文献3(日本特开2010－65669号公报)，该专利文献3公开的是将扩散器部的流道分割，并在任一流道上设置流量调节阀的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2007－127109号公报

专利文献2：(日本)特开2004－27931号公报

专利文献3：(日本)特开2010－65669号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在如专利文献1、2所述的设置循环通道的改善中，进行了低流量时的喘振的改善，工作范围是有扩大，但无法实现大幅度改善。

另外，在扩散器部设置流量调节阀的改善中，需要具备流量调节阀的驱动机构，导致成本增加，且不可能实现低流量侧的工作范围的大幅度改善。

因此，需要进行低流量侧的进一步的改善。

本发明是鉴于上述技术课题而完成的，其目的在于提供一种离心压缩机，进气通道连通离心压缩机的旋转叶片和进气口之间，设有将该进气通道的通道截面在径向上收窄的阻力体，使朝向叶轮翼的流入速度上升，降低低流量时的喘振极限流量。

用于解决课题的技术方案

本发明为了实现这种目的，提供一种离心压缩机，其具备：壳体，具有向旋转轴方向开口的进气口、和与该进气口相连的进气通道；叶轮，以所述旋转轴为中心可旋转地配置在所述壳体的内部，对从所述进气口流入的进气气体进行压缩，在所述进气通道的内周壁侧部分或中心侧部分中的任一部分设置对进气流的阻力体，在低流量时，通过所述阻力体将所述进气通道的截面积收窄，使朝向所述叶轮的翼的流入速度上升，并且，通过设置于所述进气通道的内周壁侧部分的内周阻力体，使进气偏向翼的轮毂侧，通过设置于所述中心侧部分的中心阻力体，使进气向翼的护罩侧偏流。

根据这一发明，由于在进气通道的内部设有对进气流的阻力体，所以与没有阻力体的情况相比，进气通道的截面积被收窄，朝向叶轮的翼前缘的流入速度上升。

在高流量时，阻力体的影响造成的气流的偏流比低流量时少，且在翼前缘的翼高度方向上从轮毂侧至护罩侧前端为止遍及整个区域而流入，但随着流量的下降，在低流量时，由于所述阻力体，朝向所述叶轮的翼的流入速度上升，并且，通过设置于所述进气通道的内周壁侧部分的内周阻力体，使进气偏向翼的轮毂侧，或者，通过设置于所述中心侧部分的中心阻力体，使进气偏向翼的护罩侧。