[发明专利]离心压缩机及具备该离心压缩机的增压器

说明书

技术领域

本发明涉及离心压缩机及具备该离心压缩机的增压器。

背景技术

离心压缩机具备旋转轴、安装在旋转轴外周的叶轮、覆盖该叶轮的壳体。离心压缩机的叶轮将从轴向前侧流入的气体朝径向外侧引导。在壳体形成有向叶轮的轴向前侧引导气体的吸入流路、与吸入流路连通并收纳有叶轮的叶轮室、与叶轮室连通且供从叶轮向径向外侧输送的气体流入的排出流路。

这样的离心压缩机中，如果在壳体内流动的气体的流量变少，就会发生气体沿着气体流动方向激烈振动的称为喘振的现象。因此，对于离心压缩机，正在研究各种抑制该喘振的方法。

例如，在以下的专利文献1中公开了一种离心压缩机，通过使产生喘振的喘振极限向更小流量侧移动而扩展了工作区域。在该离心压缩机的壳体形成有：使壳体的叶轮室和吸入流路连通的腔室、或者将壳体的叶轮室和与壳体的吸入流路侧连接的吸入管连通的腔室。若像这样在壳体上形成腔室，即使从吸入流路经由叶轮室向排出流路流动的气体流量少，由于叶轮室内的气体的一部分经由腔室及吸入流路返回叶轮室，因此在叶轮室的上流侧部分的气体流量增加，从而能够抑制喘振。

现有技术文献

专利文献

专利文献1专利第3006215号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1所记载的技术能够扩大离心压缩机的工作区域。但是，对于离心压缩机，希望工作区域进一步扩大。

于是，本发明的目的在于，提供一种能够扩大工作区域的离心压缩机及具备该离心压缩机的增压器。

用于解决课题的技术方案

作为用于实现上述目的的发明的一方式的离心压缩机，具备：以轴线为中心进行旋转的旋转轴、安装于所述旋转轴的外周的叶轮、覆盖所述叶轮的壳体，所述叶轮具有轮毂和叶片，所述轮毂安装在所述旋转轴上，所述叶片在以所述轴线为中心的周向上隔开间隔在所述轮毂上设置有多个，通过与所述轮毂一体旋转，将从所述轴线延伸的轴向的一侧即轴向前侧流入的气体向相对于所述轴线的径向外侧引导，在所述壳体上形成有：在所述叶轮的所述轴向前侧引导气体的吸入流路、与所述吸入流路连通且收纳有所述叶轮的叶轮室、与所述叶轮室连通且供从所述叶轮向所述径向外侧输送的气体流入的排出流路、与所述叶轮室连通且从所述叶轮室朝向包含所述径向外侧成分的方向延伸的叶轮侧连通路、与所述叶轮侧连通路连通且从所述叶轮侧连通路朝向包含所述轴向前侧成分的方向延伸的循环流路、与所述循环流路和所述吸入流路连通的吸入侧连通路，吸入侧径尺寸为从所述轴线到所述循环流路中的与所述吸入侧连通路的连通位置的径向尺寸，叶轮侧径尺寸为从所述轴线到所述循环流路中的与所述叶轮侧连通路的连通位置的径向尺寸，所述吸入侧径尺寸比所述叶轮侧径尺寸大，并且，与所述吸入侧连通路的连通位置处的所述循环流路的流路面积比与所述叶轮侧连通路的连通位置处的所述循环流路的流路面积大。

在离心压缩机中，在流入吸入流路的气体流量少时，叶轮室内的压力变得比吸入流路内的压力高。因此，若是如该离心压缩机那样在压缩机壳体上形成有循环流路等，叶轮室内的气体的一部分就会经由循环流路等返回吸入流路。其结果是，在叶轮室内，轴向前侧部分的流量变得比叶轮侧连通路多。因此，在该离心压缩机中能够抑制喘振。即，在该离心压缩机中，能够使喘振极限线向小流量侧移动，扩大工作范围。

在从叶轮室经由叶轮侧连通路流入循环流路的气体的流动方向成分中，包含以轴线为中心回旋且与叶轮的旋转方向相同的成分。假设作为流动成分具有该回旋成分的气体经过循环流路、吸入侧连通路、吸入流路返回叶轮室，叶片的迎角就会变小。因此排出压变小，换言之，压力比变小。

在该离心压缩机中，循环流路的吸入侧径尺寸比循环流路的叶轮侧径尺寸大。因此在该离心压缩机中，能够使循环流路中的与吸入侧连通路的连通位置处的气体回旋成分的流速比循环流路中的与叶轮侧连通路的连通位置处的气体回旋成分的流速小。

另外，在该离心压缩机中，与吸入侧连通路的连通位置处的循环流路的流路面积比与叶轮侧连通路的连通位置处的循环流路的流路面积大。因此，在该离心压缩机中，不仅能够减小循环流路中的与吸入侧连通路的连通位置处的气体轴向成分的流速，而且还能够减小回旋成分的流速。

如上所述，在该离心压缩机中，能够减小流入叶轮室的空气的回旋成分的流速。其结果是，在该离心压缩机中，叶片的迎角增大，能够增大压力比。因此，在该离心压缩机中，能够使喘振极限线向高压力比侧移动。因此在该离心压缩机中，能够进一步扩大工作范围。