[发明专利]离心压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及具有利用旋转轴旋转的叶轮的离心压缩机，特别是涉及组装在排气涡轮增压机上的离心压缩机。

背景技术

在用于机动车等的发动机中，公知的是为了提高发动机的输出，利用发动机的排气的能量使涡轮旋转，经由旋转轴利用与涡轮直接连结的离心压缩机压缩吸入空气而供给到发动机的排气涡轮增压机。

如图11所示的以压力比为纵轴，以流量为横轴的性能特性比较表的普通压缩器所示，该排气涡轮增压机的压缩器根据系统整体的脉动即喘振所产生的喘振流量(图左上侧的线)，产生扼流，在此之上，在直到流量不增加的扼流量(图右上侧的线)之前的流量范围内稳定运转。

但是，在直接进气被叶轮吸入而构成的普通压缩器型的离心压缩机中，由于在扼流量与喘振流量之间能够稳定运转的流量范围小，因此在急加速时的过渡变化中，存在为了不引起喘振而不得不在远离喘振流量的效率低的动作点运转的课题。

为了解决该课题，在专利文献1中公开了在所述离心压缩机的叶轮上游侧，使吸入空气产生旋转流的导向叶片设置在叶轮的上游来扩大排气涡轮增压机的运转范围的技术，以及在增压机的壳体设置使被叶轮吸引的进气的一部分再循环的再循环流路的技术。

参照图10简单说明该技术。

离心压缩机100的叶轮101包括能够在壳体102内旋转的多个叶片104，壳体102具有靠近叶片104的径向外侧缘104a配置的内侧壁。

离心压缩机100的进气口具有：形成气体吸入口108的外侧环状壁107，在外侧环状壁107内延伸而形成进口段部110的内侧环状壁109。在环状壁109、107之间形成有环状气体流路111。

下游开口部113将在附近通过叶片104的壳体表面105与环状流路111连通。

上游开口部将环状流路111与进口段部110即进气口吸入部之间连接。在上游开口部的下游的进口段部110的内侧设置进气口导向叶片114，在通过进口段部110的气流引起先行螺旋。并且，在利用该结构使通过压缩机的空气的流量小的情况下，通过所述环状流路111的空气流的方向倒转，空气从叶轮通过下游开口部113，并通过上游方向的环状流路111而再导入气体吸入口108，而使压缩机再循环。

由此，使压缩机的性能稳定化，使压缩机喘振裕度和扼流都提高(参照图11的RCC(再循环压缩器))。

并且，在专利文献1中，内侧环状壁109和外侧环状壁107在上游方向延伸并收容进气口导向叶片装置。该进气口导向叶片装置具有在中央鼻锥115与内侧环状壁109之间延伸的多个导向叶片114。

所述导向叶片114相对于叶轮101的旋转方向，在前方扫掠而在到达叶轮101的空气流引起先行螺旋，该先行螺旋流使压缩机的喘振裕度(喘振限界)提高。即，先行螺旋流使引起压缩机喘振的流动减少。(参照图11的RCC+导向叶片)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2004-332733号公报(参照说明书摘要和图1)

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在所述图10所示现有技术中，就使中央鼻锥115位于叶轮前面的内侧环状壁内的中央空间而言，利用该中央鼻锥115部，在图11中不可见，相对于进气流，进气阻力增加而使扼流减少，并且难以制作中央鼻锥115和将中央鼻锥安装在导向叶片的中心轴上。

即，在以前的产生旋转流的导向叶片中，在中央部设置有使吸入空气向导向叶片引导的锥状部件，存在空气阻力增大、扼流量减少的问题。

另外，在所述专利文献1中，在外侧环状壁107与内侧环状壁109之间，由于设置前端开放的狭缝环状间隙的环状气体流路111，换言之，外侧环状壁107前端与内侧环状壁109前端为开放结构，必然容易产生噪声，因此需要防止产生噪声的罩。

即，在现有再循环流路中，由于叶轮的旋转而产生的噪声在再循环流路中共鸣或者共振而具有噪声增大的问题。

另外，在为了延长再循环流路而使内侧环状壁向上游侧延长时，会有由于与入口吸入空气干涉而妨碍导入导向叶片的空气的循环流的问题。

鉴于本发明的该技术问题，提供一种不设置中央鼻锥，而能够直接使导向叶片位于叶轮前面的壳体内周侧，由此不像现有技术那样减少扼流而能够改善喘振裕度的发明。

即本发明的目的在于，减少产生旋转流的导向叶片的空气阻力而抑制扼流量减少，并且改善喘振裕度而扩大压缩机的动作范围，并且，抑制再循环流路的由于叶轮的旋转而产生的噪声的共鸣或者共振。