[發明專利]離心壓縮機以及具備該離心壓縮機的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201780090061.3
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN110573748B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 巖切健一郎
• 申請（專利權）人: 三菱重工發動機和增壓器株式會社
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44;F02B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳蘊輝

至少一個凹狀圓弧部分中的在葉輪的半徑方向上處于最外側的凹狀圓弧部分的葉輪的半徑方向外側的端緣的切線方向與垂直于旋轉軸線的方向所成的傾斜角度沿著渦旋流路的周向具有分布，當用以舌狀部為基準而以旋轉軸線為中心的中心角來表示從渦旋部的舌狀部朝向渦旋流路的出口的渦旋流路內的周向位置時，傾斜角度的分布在從30°到210°的中心角的范圍內具有極小值或最小值。

技術領域

本發明涉及離心壓縮機以及具備該離心壓縮機的渦輪增壓器。

背景技術

近年來，要求擴大離心壓縮機的工作區域。例如，在汽車發動機中，要求改善低速區域中的油耗、提高加速度性能，伴隨于此，渦輪增壓器也要求提高低速且小流量工作點的效率。這樣的工作區域是渦輪增壓器的離心壓縮機在失速狀態下工作的區域，在該區域中，在渦旋流路內產生大規模的剝離這種情形被確認。在專利文獻1中記載有在渦旋流路中產生以從卷繞結束向卷繞開始的再循環流為主要原因的剝離。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2017/109949號

發明內容

發明要解決的課題

但是，本發明人等進行了深入研究，結果明確了與專利文獻1中記載的再循環流不同的別的主要原因引起的剝離的產生。即，在形成有渦旋流路的渦旋部的舌狀部附近從擴散流路排出的壓縮空氣一邊沿著渦旋流路的內壁面回旋一邊在渦旋流路中流通，這樣的回旋流在沿著渦旋流路的內壁面剛好回旋一周的附近，與從擴散流路排出的壓縮空氣干涉。這成為渦旋流路內的剝離的主要原因之一。

鑒于上述情形，本發明的至少一個實施方式的目的在于提供一種提高了小流量工作點處的效率的離心壓縮機以及具備該離心壓縮機的渦輪增壓器。

用于解決課題的方案

(1)本發明的至少一個實施方式的離心壓縮機具備葉輪和殼體，其中，所述殼體包括：

渦旋部，所述渦旋部在所述葉輪的外周側形成有渦旋狀的渦旋流路；以及

擴散部，所述擴散部包括在所述葉輪的旋轉軸線的延伸方向上隔開間隔地設置的一對流路壁，在所述一對流路壁之間形成在所述葉輪的半徑方向內側沿著所述渦旋流路的周向與所述渦旋流路連通的擴散流路，

所述一對流路壁具有：

第一流路壁；以及

第二流路壁，所述第二流路壁在所述旋轉軸線的延伸方向上相對于所述第一流路壁位于所述渦旋流路的渦旋中心側，

所述第二流路壁包括所述渦旋流路的內壁面中的位于所述半徑方向內側的內壁面的一部分，所述第二流路壁包括的所述內壁面在由包含所述旋轉軸線在內的平面形成的所述殼體的截面中，構成在所述渦旋流路內具有曲率半徑的至少一個凹狀圓弧部分，

所述至少一個凹狀圓弧部分中的在所述葉輪的半徑方向上處于最外側的凹狀圓弧部分的所述葉輪的半徑方向外側的端緣的切線方向與垂直于所述旋轉軸線的方向所成的傾斜角度沿著所述渦旋流路的周向具有分布，

當用以舌狀部為基準而以所述旋轉軸線為中心的中心角來表示從所述渦旋部的所述舌狀部朝向所述渦旋流路的出口的所述渦旋流路內的周向位置時，所述傾斜角度的所述分布在從30°到210°的所述中心角的范圍內具有極小值或最小值。

根據上述(1)的結構，在渦旋流路內一邊沿著渦旋流路的內壁面回旋一邊流通的回旋流在沿著渦旋流路的內壁面剛好回旋一周的附近，回旋流的方向與從擴散流路排出的壓縮流體的流動方向所成的角度變小，因此，可以抑制回旋流與從擴散流路排出的壓縮流體流的干涉，可以減少渦旋流路內的剝離的產生。其結果是，可以提高小流量工作點處的離心壓縮機的效率。

(2)在幾個實施方式中，在上述(1)的結構中，