[发明专利]离心流体机械的吸气管结构

说明书

技术领域

本发明涉及作为流体机械的一种的离心压缩机、斜流压缩机、离心鼓风机及斜流鼓风机(以下，将它们总称为离心流体机械)的吸气管结构。

背景技术

在搭载于车辆或船舶的涡轮增压器或涡轮制冷机中使用具备以高速旋转的叶轮并利用离心力使流体升压的离心压缩机。该离心压缩机要求大的工作范围，但是当向离心压缩机导流的流体的流量减少时，喷出压力发生脉动而产生使运转状态变得不稳定的喘振，成为工作极限。由此，在离心压缩机中为了确保大的工作范围，需要减少喘振发生的极限流量。

为了减少上述的极限流量，如图13(a)所示，使向叶轮导流的流体在与叶轮的旋转方向相同的方向上回旋(正回旋)是有效的。在此，图13(a)是表示在转速一定的情况下使向叶轮导流的流体正回旋时的压缩机的性能特性的变化的坐标图。从该图13(a)也可知，当使向叶轮导流的流体正回旋时，喘振线向坐标图的左侧移动，喘振发生的极限流量减小。然而，当使向叶轮导流的流体正回旋时，最大流量也下降，因此工作范围自身无法扩展。

另一方面，在大流量时，要求高压力比。为了实现高压力比，如图13(b)所示，使向叶轮导流的流体在与叶轮的旋转方向相反的方向上回旋(反回旋)是有效的。在此，图13(b)是表示在转速一定的情况下使向叶轮导流的流体反回旋时的压缩机的性能特性的变化的坐标图。从该图13(b)也可知，当使向叶轮导流的流体反回旋时，性能曲线向坐标图的右上侧移动，压力比提高。然而，当使向叶轮导流的流体反回旋时，喘振线也向坐标图的右侧移动，因此工作范围自身变窄。

在专利文献1中公开了一种事先回旋产生装置，其在汽车用涡轮增压器的离心压缩机中，利用促动器等使由空气偏向叶片构成的可变机构工作，由此使向叶轮导流的流体在大流量时能够进行反回旋、在小流量时能够进行正回旋。根据该专利文献1的事先回旋产生装置，如图14所示，在大流量时通过对反回旋流进行导流而能够提高压力比，在小流量时通过对正回旋流进行导流而能够避免喘振。而且，由于工作范围的最大流量也不下降，因此能够确保大的工作范围。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第4464661号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

然而，上述的专利文献1的事先回旋产生装置是通过促动器等对可变机构进行操作的机械式的事先回旋产生装置，存在导致装置的大型化或高成本化的问题。尤其是在汽车用的涡轮增压器中，对装置的小型化、低成本化的要求强烈，采用机械性单元并不现实。

本发明是鉴于这样的现有技术的课题而作出的发明，其目的在于提供一种不借助机械性单元而对吸气管的形状等下功夫，由此使向叶轮导流的流体在大流量时进行反回旋来提高压力比、在小流量时进行正回旋来避免喘振，且能够确保大的工作范围的离心流体机械的吸气管结构。

【用于解决课题的方案】

本发明是为了实现上述那样的现有技术的课题及目的而发明的，

本发明的离心流体机械的吸气管结构在具有安装于旋转轴的叶轮和收容该叶轮的外壳的离心流体机械中，用于将在与所述旋转轴的轴向大致正交的方向上流动的流体，经由沿所述旋转轴的轴向突出设置的所述外壳的吸入管部而向收容于所述外壳的叶轮的旋转中心导流，所述离心流体机械的吸气管结构的特征在于，

具备在与所述旋转轴的轴向大致正交的方向上延伸的流入部和将该流入部与所述外壳的吸入管部连接的过渡部，

构成为存在有如下所述的假想平面，所述假想平面构成为与所述旋转轴的轴向正交且通过所述流入部的流路截面，并且所述假想平面与所述旋转轴的轴向线的交点位于所述过渡部的内部。

本发明的离心流体机械的吸气管结构是用于将在与旋转轴的轴向大致正交的方向上流动的流体向叶轮的旋转中心导流的吸气管结构，如上述那样，构成为存在有如下所述的假想平面，该假想平面构成为与旋转轴的轴向正交且通过流入部的流路截面，并且该假想平面与旋转轴的轴向线的交点位于过渡部的内部。这样构成的本发明的吸气管结构成为在外壳的吸入管部的紧前急剧弯曲的形状。