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CN115066560A - 离心压缩机 - Google Patents

离心压缩机 Download PDF

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Publication number
CN115066560A
CN115066560A CN202180013307.3A CN202180013307A CN115066560A CN 115066560 A CN115066560 A CN 115066560A CN 202180013307 A CN202180013307 A CN 202180013307A CN 115066560 A CN115066560 A CN 115066560A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
scroll
shroud
casing
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180013307.3A
Other languages
English (en)
Inventor
上野贵大
米村淳
崎坂亮太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Publication of CN115066560A publication Critical patent/CN115066560A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
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    • F04D29/4213Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
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Abstract

本发明提供的离心压缩机(CC)具备:护罩部件(120),其安装于涡旋壳体(110)中比压缩机涡旋流路(12)靠径向内侧的位置,且形成有与压缩机叶轮(9)在径向对置的护罩部(121a);以及第一可动部件(210)及第二可动部件(220),其配置于在涡旋壳体(110)与护罩部件(120)之间形成的间隙。

Description

离心压缩机
技术领域
本公开涉及离心压缩机。本申请主张基于2020年5月19日提交的基于日本专利申请第2020-87639号的优先权的利益,其内容并入本申请中。
背景技术
在专利文献1中,公开了具备压缩机壳体和可动部件的离心压缩机。压缩机壳体被分割为第一压缩机壳体和第二压缩机壳体。在第一压缩机壳体与第二压缩机壳体之间形成有间隙。在间隙内配置可动部件。可动部件构成为能够在间隙内移动。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2007-255381号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
在专利文献1中,第一压缩机壳体与第二压缩机壳体之间的分割面露出于外部。分割面成为从压缩机壳体的外部向内部混入异物的主要原因。
本公开提供一种能够抑制异物混入压缩机壳体内部的离心压缩机。
[用于解决课题的手段]
为了解决上述课题,本公开的一技术方案所涉及的离心压缩机具备:涡旋壳体,其形成有涡旋流路;护罩部件,其安装于涡旋壳体中比涡旋流路靠径向内侧的位置,且形成有与压缩机叶轮在径向对置的护罩部;以及节流部件,其配置于在涡旋壳体与护罩部件之间形成的间隙。
也可以节流部件配置于比压缩机叶轮的前边缘更远离护罩部的位置。
也可以具备配置于涡旋壳体与护罩部件之间的密封部件。
也可以护罩部件形成涡旋流路的内周面的一部分。
也可以涡旋壳体具有抵接部,该抵接部在压缩机叶轮的轴向上与护罩部件抵接,且配置于节流部件的径向外侧。
也可以护罩件包含耐磨材料。
也可以护罩部件具有中空部。
[发明的效果]
根据本公开,能够抑制异物混入压缩机壳体内部。
附图说明
图1是增压器的示意剖视图。
图2是图1的虚线部分的提取图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是用于说明连杆机构的动作的第一图。
图5是用于说明连杆机构的动作的第二图。
图6是用于说明连杆机构的动作的第三图。
图7是表示比较例中的压缩机壳体的结构的示意剖视图。
图8是比较例的压缩机壳体的示意侧视图。
图9是比较例的压缩机壳体的图8中IX-IX线向视剖视图。
图10是本实施方式的压缩机壳体的图2中X-X线向视剖视图。
图11是表示第一变形例中的压缩机壳体的结构的示意剖视图。
图12是表示第二变形例中的压缩机壳体的结构的示意剖视图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细说明本公开的一实施方式。实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等只不过是用于容易理解的例示,除了特别声明的情况之外,并不限定本公开。注意,在本说明书和附图中,对于具有基本相同功能和结构的要素用相同的附图标记表示,由此省略对这些要素的重复说明。另外,与本公开无直接关系的要素省略其图示。
图1是增压器TC的示意剖视图。将图1所示的箭头L方向作为增压器TC的左侧进行说明。将图1所示的箭头R方向作为增压器TC的右侧进行说明。如图1所示,增压器TC具备增压器主体1。增压器主体1包括轴承壳体2、涡轮壳体3、压缩机壳体100和连杆机构200。关于连杆机构200的详细情况,将在后面叙述。在轴承壳体2的左侧通过紧固螺栓4连结有涡轮壳体3。在轴承壳体2的右侧通过紧固螺栓5连结有压缩机壳体100。
在轴承壳体2形成有收纳孔2a。收纳孔2a在增压器TC的左右方向上贯通。在收纳孔2a配置有轴承6。在图1中,作为轴承6的一例示出全浮动轴承。但是,轴承6也可以是半浮动轴承、滚动轴承等其他的径向轴承。在收纳孔2a配置有轴7的一部分。轴7被轴承6旋转自如地轴支承。在轴7的左端部设置有涡轮叶轮8。涡轮叶轮8旋转自如地收纳在涡轮壳体3内。在轴7的右端部设置有压缩机叶轮9。压缩机叶轮9旋转自如地收纳在压缩机壳体100内。
在压缩机壳体100形成有吸气口10。吸气口10在增压器TC的右侧开口。吸气口10与未图示的空气滤清器连接。在轴承壳体2与压缩机壳体100之间形成有扩散器流路11。扩散器流路11使空气升压。扩散器流路11从轴7(压缩机叶轮9)的径向(以下简称为径向)的内侧朝向外侧形成为环状。扩散器流路11在径向的内侧经由压缩机叶轮9与吸气口10连通。
在压缩机壳体100形成有压缩机涡旋流路12。压缩机涡旋流路12形成为环状。压缩机涡旋流路12位于比压缩机叶轮9靠径向的外侧的位置。压缩机涡旋流路12与未图示的发动机的吸气口以及扩散器流路11连通。当压缩机叶轮9旋转时,从吸气口10向压缩机壳体100内吸入空气。被吸入的空气在压缩机叶轮9的叶片间流通的过程中被加压加速。被加压加速后的空气在扩散器流路11及压缩机涡旋流路12中被升压。被升压后的空气从未图示的排出口流出,被引导至发动机的吸气口。
增压器TC中的压缩机壳体100侧,作为离心压缩机(压缩机)CC发挥功能。以下,对离心压缩机CC作为被涡轮叶轮8驱动的部件来进行说明。但是,并不限定于此,离心压缩机CC也可以由未图示的发动机驱动,也可以由未图示的电动机(马达)驱动。这样,离心压缩机CC可以组装于增压器TC以外的装置,也可以是单体。离心压缩机CC包括压缩机壳体100、压缩机叶轮9以及后述的连杆机构200。
在涡轮壳体3形成有排气口13。排气口13在增压器TC的左侧开口。排气口13与未图示的废气净化装置连接。在涡轮壳体3形成有连通流路14和涡轮涡旋流路15。涡轮涡旋流路15位于比涡轮叶轮8靠径向的外侧的位置。连通流路14位于涡轮叶轮8与涡轮涡旋流路15之间。
涡轮涡旋流路15与未图示的气体流入口连通。从未图示的发动机的排气歧管排出的废气被引导至气体流入口。连通流路14经由涡轮叶轮8使涡轮涡旋流路15与排气口13连通。从气体流入口导入至涡轮涡旋流路15的废气经由连通流路14及涡轮叶轮8的叶片间而被引导至排气口13。废气在其流通过程中使涡轮叶轮8旋转。
涡轮叶轮8的旋转力经由轴7传递至压缩机叶轮9。如上所述,空气通过压缩机叶轮9的旋转力而升压,并被引导至发动机的吸气口。
图2是图1的虚线部分的提取图。如图2所示,压缩机壳体100被分割成涡旋壳体110和护罩部件120。涡旋壳体110和护罩部件120分体构成。
在涡旋壳体110形成有贯通孔111。贯通孔111在轴7的轴向(以下,简称为轴向)贯通涡旋壳体110。在贯通孔111中的远离轴承壳体2的一侧的端部具有吸气口10。另外,涡旋壳体110具有与轴承壳体2连接的连接面,在连接面附近形成有压缩机涡旋流路12。
贯通孔111具有平行部111a、缩径部111b和凹陷部111c。平行部111a配置于贯通孔111中的离轴承壳体2最远的位置。平行部111a的内径跨越轴向大致恒定。缩径部111b配置于比平行部111a靠轴承壳体2侧的位置。缩径部111b与平行部111a连续。缩径部111b的内径越接近轴承壳体2则越小。
凹陷部111c配置于比缩径部111b靠轴承壳体2侧的位置。凹陷部111c相对于缩径部111b及平行部111a向径向外侧凹陷。即,凹陷部111c的内径比缩径部111b和平行部111a的内径大。在凹陷部111c配置有护罩部件120。护罩部件120与凹陷部111c抵接。护罩部件120安装于涡旋壳体110中的比压缩机涡旋流路12靠径向内侧的位置。
在本实施方式中,护罩部件120被压入凹陷部111c。但是,并不限定于此,护罩部件120也可以粘接于涡旋壳体110。另外,护罩部件120也可以经由嵌合环(卡环)安装于涡旋壳体110。另外,护罩部件120也可以具有未图示的凸缘部,凸缘部被螺纹固定于涡旋壳体110。护罩部件120被收纳在凹陷部111c(涡旋壳体110)内。
护罩部件120上形成有贯通孔121。贯通孔121沿轴向贯通护罩部件120。贯通孔121的最小的内径与贯通孔111(缩径部111b)的最小的内径大致相等。在贯通孔121的内壁形成有护罩部121a。护罩部121a从径向的外侧与压缩机叶轮9对置。压缩机叶轮9的外径越远离压缩机叶轮9的叶片的前缘端(前边缘)LE越变大。护罩部121a具有近似于压缩机叶轮9的外形形状的形状。护罩部121a的内径比压缩机叶轮9的外径稍大。因此,护罩部121a的内径从前边缘LE朝向轴承壳体2侧变大。
护罩部件120包含耐磨材料。在本实施方式中,护罩部件120中的至少护罩部121a由耐磨材料构成。由此,在旋转的压缩机叶轮9与护罩部121a接触时,护罩部件120被压缩机叶轮9切削。其结果是,能够减小护罩部121a与压缩机叶轮9的间隙。但是,护罩部件120也可以不包含耐磨材料。
通过涡旋壳体110的贯通孔111和护罩部件120的贯通孔121形成吸气流路130。即,吸气流路130形成于压缩机壳体100。吸气流路130从未图示的空气滤清器经由吸气口10与扩散器流路11(参照图1)连通。将吸气流路130的空气滤清器侧(吸气口10侧)作为吸气的上游侧,将吸气流路130的扩散器流路11侧作为吸气的下游侧。
压缩机叶轮9配置于吸气流路130。吸气流路130(贯通孔111、121)的与轴向垂直的截面形状例如是以压缩机叶轮9的旋转轴为中心的圆形。但是,吸气流路130的截面形状并不限定于此,例如也可以是椭圆形状。
涡旋壳体110与护罩部件120之间的分割面Ds1的一端位于扩散器流路11的内表面,另一端位于比前边缘LE靠上游侧的吸气流路130的内表面。在本实施方式中,分割面Ds1跨扩散器流路11和吸气流路130之间。分割面Ds1从一端到另一端位于压缩机壳体100内。分割面Ds1不在压缩机壳体100的外表面露出。
在涡旋壳体110的凹陷部111c与护罩部件120之间配置有密封部件140。密封部件140配置于分割面Ds1的中途。通过密封部件140,抑制在涡旋壳体110与护罩部件120的间隙流通的空气的流量。但是,密封部件140不是必须的结构,也可以在凹陷部111c与护罩部件120之间不配置密封部件140。
在护罩部件120的侧面(轴向端面)中的内径侧形成有对置面120a。在涡旋壳体110形成有与对置面120a在轴向上对置的对置面110a。对置面110a位于比缩径部111b靠压缩机叶轮9侧的位置,位于比凹陷部111c更远离压缩机叶轮9的一侧。护罩部件120的对置面120a在轴向上与涡旋壳体110的对置面110a分离。即,在涡旋壳体110与护罩部件120之间形成有间隙S。间隙S在压缩机叶轮9的轴向上相对于压缩机叶轮9配置于吸气的上游侧。即,间隙S配置于比前边缘LE靠吸气口10侧的位置。间隙S配置于比缩径部111b靠轴承壳体2侧的位置。在间隙S中,配置有详细地后述的节流部件(第一可动部件210以及第二可动部件220)。即,第一可动部件210和第二可动部件220配置在比压缩机叶轮9的前边缘LE更远离护罩部121a的位置。
在护罩部件120的侧面(轴向端面)中的外径侧形成有抵接面120b。在涡旋壳体110形成有与抵接面120b在轴向上对置的抵接面110b。护罩部件120的抵接面120b与涡旋壳体110的抵接面110b在轴向上抵接。涡旋壳体110的抵接面110b位于比对置面110a靠压缩机叶轮9侧的位置。即,涡旋壳体110具有从对置面110a向压缩机叶轮9侧突出的突出部(抵接部)111d。在本实施方式中,在涡旋壳体110形成有包括与护罩部件120在轴向上抵接的抵接面110b的抵接部111d。抵接部111d配置于第一可动部件210以及第二可动部件220的径向外侧。抵接部111d与护罩部件120抵接,由此决定护罩部件120的轴向的位置。另外,通过将抵接部111d设置于涡旋壳体110,能够减小护罩部件120的压入余量。但是,并不限定于此,抵接部111d也可以设置于护罩部件120。
图3是图2的III-III线剖视图。如图3所示,间隙S包括收纳槽112、轴承孔113以及收纳孔114。在本实施方式中,对收纳槽112、轴承孔113、收纳孔114形成于涡旋壳体110的例子进行说明。但是,并不限定于此,收纳槽112、轴承孔113、收纳孔114也可以形成于护罩部件120。
收纳槽112形成为大致环状。收纳槽112在径向内侧与贯通孔111连通。轴承孔113形成于收纳槽112的吸气口10侧的壁面。轴承孔113从收纳槽112朝向吸气口10侧在轴向上延伸。轴承孔113在轴7的旋转方向(以下,简称为旋转方向、周向)上分离地设置有多个。在本实施方式中,轴承孔113设置有2个。2个轴承孔113配置于在旋转方向上错开180°的位置。
收纳孔114形成于收纳槽112的吸气口10侧的壁面。收纳孔114从收纳槽112朝向吸气口10侧在轴向上凹陷。收纳孔114为大致圆弧形状。收纳孔114从2个轴承孔113沿周向分离。
连杆机构200包括第一可动部件210、第二可动部件220、连结部件230、杆240。连杆机构200在轴向上配置于比压缩机叶轮9靠吸气流路130的上游侧的位置。
第一可动部件210配置于收纳槽112。第一可动部件210包括弯曲部211和臂部212。弯曲部211沿压缩机叶轮9的周向延伸。弯曲部211为大致半圆弧形状。弯曲部211中的周向的第一端面211a及第二端面211b沿径向及轴向平行地延伸。但是,第一端面211a以及第二端面211b也可以相对于径向以及轴向倾斜。
在弯曲部211的第一端面211a侧设置有臂部212。臂部212从弯曲部211的第一端面211a侧向径向外侧连续。另外,臂部212从第一端面211a朝向第二可动部件220侧延伸。
第二可动部件220配置于收纳槽112。第二可动部件220包括弯曲部221和臂部222。弯曲部221沿压缩机叶轮9的周向延伸。弯曲部221为大致半圆弧形状。弯曲部221中的周向的第一端面221a以及第二端面221b在径向以及轴向上平行地延伸。但是,第一端面221a以及第二端面221b也可以相对于径向以及轴向倾斜。
在弯曲部221的第一端面221a侧设置有臂部222。臂部222从弯曲部221的第一端面221a侧向径向外侧连续。另外,臂部222从第一端面221a朝向第一可动部件210侧延伸。
弯曲部211隔着弯曲部221和压缩机叶轮9的旋转中心轴而对置。弯曲部211的第一端面211a与弯曲部221的第二端面221b在周向上对置。弯曲部211的第二端面211b与弯曲部221的第一端面221a在周向上对置。如后详述,第一可动部件210和第二可动部件220构成为弯曲部211、221能够在径向上移动。
连结部件230将第一可动部件210及第二可动部件220与杆240连结。连结部件230配置于收纳孔114。即,连结部件230配置于比第一可动部件210以及第二可动部件220靠吸气口10侧的位置。连结部件230为大致圆弧形状。连结部件230的径向的宽度比收纳孔114的径向的宽度小。连结部件230的周向的长度比收纳孔114的周向的长度短。
连结部件230在周向上在一端侧形成有第一轴承孔231,在另一端侧形成有第二轴承孔232。第一轴承孔231在连结部件230中与第一可动部件210在轴向上对置的面上开口。第二轴承孔232在连结部件230中与第二可动部件220在轴向上对置的面上开口。第一轴承孔231和第二轴承孔232在轴向上延伸。在此,第一轴承孔231以及第二轴承孔232由非贯通的孔构成。但是,第一轴承孔231以及第二轴承孔232也可以在轴向上贯通连结部件230。
在连结部件230形成有杆连接部233。杆连接部233从连结部件230中远离第一可动部件210及第二可动部件220的一侧的面沿轴向突出。杆连接部233为大致圆柱形状。杆连接部233在连结部件230的周向上位于大致中央。
杆240为大致圆柱形状。杆240在一端形成有轴承孔241,另一端与后述的致动器连接。轴承孔241沿轴向延伸。轴承孔241的大小比杆连接部233的大小稍大。
在涡旋壳体110形成有未图示的插通孔。在插通孔中插通有杆240的一端侧。插通孔限制杆240的与中心轴正交的方向的移动。另外,插通孔引导杆240的中心轴方向的移动。
杆240的轴承孔241配置于插通孔的内部。在插通孔的内壁面形成有与收纳孔114连通的连通孔116。连通孔116形成于收纳孔114中的周向的大致中间部。连通孔116的杆240的中心轴方向的宽度比杆240的与中心轴方向正交的方向的宽度大。即,连通孔116是长孔。连通孔116的短边方向的宽度比杆连接部233的外径稍大。
杆连接部233经由连通孔116插通于轴承孔241。由此,杆240与连结部件230连结。收纳孔114的周向的长度比连结部件230的周向的长度长。收纳孔114的径向的宽度比连结部件230的径向的宽度大。因此,连结部件230在收纳孔114内允许在与压缩机叶轮9的旋转中心轴垂直的面内的移动。
第一可动部件210及第二可动部件220收纳于收纳槽112。即,第一可动部件210及第二可动部件220收纳于在涡旋壳体110与护罩部件120之间形成的间隙S。收纳槽112的内径比第一可动部件210的弯曲部211的外径大。收纳槽112的内径比第二可动部件220的弯曲部221的外径大。因此,第一可动部件210及第二可动部件220在收纳槽112内允许在与压缩机叶轮9的旋转中心轴垂直的面内的移动。
第一可动部件210具有连结轴部213以及旋转轴部214。连结轴部213以及旋转轴部214从第一可动部件210的吸气口10侧的面向轴向突出。连结轴部213与旋转轴部214大致平行地延伸。连结轴部213以及旋转轴部214为大致圆柱形状。
连结轴部213的外径比连结部件230的第一轴承孔231的内径小。连结轴部213插通于第一轴承孔231。连结轴部213旋转自如地轴支承于第一轴承孔231。旋转轴部214的外径比涡旋壳体110的轴承孔113的内径小。旋转轴部214插通于2个轴承孔113中的铅垂上侧的轴承孔113。旋转轴部214旋转自如地轴支承于轴承孔113。
第二可动部件220具有连结轴部223以及旋转轴部224。连结轴部223以及旋转轴部224从第二可动部件220的吸气口10侧的面向轴向突出。连结轴部223与旋转轴部224大致平行地延伸。连结轴部223以及旋转轴部224为大致圆柱形状。
连结轴部223的外径比连结部件230的第二轴承孔232的内径小。连结轴部223插通于第二轴承孔232。连结轴部223旋转自如地轴支承于第二轴承孔232。旋转轴部224的外径比涡旋壳体110的轴承孔113的内径小。旋转轴部224插通于2个轴承孔113中的铅垂下方侧的轴承孔113。旋转轴部224旋转自如地轴支承于轴承孔113。
这样,连杆机构200由4节连杆机构构成。4个连杆(节)是第一可动部件210、第二可动部件220、涡旋壳体110、连结部件230。连杆机构200由4节连杆机构构成,因此成为限定连锁,容易控制1个自由度。
图4是用于说明连杆机构200的动作的第一图。在以下的图4、图5、图6中示出从吸气口10侧观察连杆机构200的图。如图4所示,在杆240上连结有致动器250的驱动轴。
在图4所示的配置中,第一可动部件210与第二可动部件220相互抵接。此时,如图2及图3所示,第一可动部件210中的径向内侧的部位即突出部215向吸气流路130内突出(露出)。第二可动部件220中的径向内侧的部位即突出部225向吸气流路130内突出(露出)。将该状态下的第一可动部件210、第二可动部件220的位置称为突出位置(或者节流位置)。
如图4所示,在突出位置中,突出部215中的周向的端部215a、215b与突出部225中的周向的端部225a、225b抵接。由突出部215和突出部225形成环状孔260。环状孔260的内径比吸气流路130中的突出部215、225突出的部位的内径小。环状孔260的内径例如比吸气流路130的任意部位的内径小。
图5是用于说明连杆机构200的动作的第二图。图6是用于说明连杆机构200的动作的第三图。致动器250使连杆240向与压缩机叶轮9的轴向交叉的方向(图5、图6中的上下方向)直动。在图5和图6中,杆240从图4所示的位置向上侧移动。与图5的配置相比,图6的配置相对于图4的配置的杆240的移动量大。
当杆240移动时,连结部件230经由杆连接部233向图5、图6中的上侧移动。此时,连结部件230允许以杆连接部233为旋转中心的旋转。另外,相对于杆连接部233的外径,杆240的轴承孔241的内径稍有游隙。因此,连结部件230稍微容许与压缩机叶轮9的轴向垂直的面方向的移动。
如上所述,连杆机构200是4节连杆机构。连结部件230、第一可动部件210及第二可动部件220相对于涡旋壳体110表示1自由度的动作。具体而言,连结部件230在上述容许范围内,在图5、图6中逆时针稍微旋转的同时,在左右方向稍微摆动。
第一可动部件210中的旋转轴部214被轴支承于涡旋壳体110。旋转轴部214的与压缩机叶轮9的轴向垂直的面方向的移动被限制。连结轴部213轴支承于连结部件230。由于容许连结部件230的移动,所以连结轴部213设置成能够在与压缩机叶轮9的轴向垂直的面方向上移动。其结果是,随着连结部件230的移动,第一可动部件210以旋转轴部214为旋转中心,沿图5、图6中的顺时针方向旋转。
同样地,第二可动部件220中的旋转轴部224被轴支承于涡旋壳体110。旋转轴部224的与压缩机叶轮9的轴向垂直的面方向的移动被限制。连结轴部223轴支承于连结部件230。由于容许连结部件230的移动,所以连结轴部223设置成能够向与压缩机叶轮9的轴向垂直的面方向移动。其结果是,随着连结部件230的移动,第二可动部件220以旋转轴部224为旋转中心,沿图5、图6中的顺时针方向旋转。
这样,第一可动部件210和第二可动部件220按照图5、图6的顺序向相互分离的方向移动。突出部215、225比突出位置向径向的外侧移动(退避位置)。在退避位置,例如,突出部215、225与吸气流路130的内壁面成为同一平面,或者位于比吸气流路130的内壁面靠径向的外侧的位置。在从退避位置向突出位置移动时,第一可动部件210和第二可动部件220按照图6、图5、图4的顺序相互接近而抵接。这样,第一可动部件210、第二可动部件220根据以旋转轴部214、224为旋转中心的旋转角度,切换为突出位置和退避位置。
这样,第一可动部件210和第二可动部件220构成为能够移动到向吸气流路130内突出的突出位置和从吸气流路130退避的退避位置。在本实施方式中,第一可动部件210以及第二可动部件220在压缩机叶轮9的径向上移动。但是,并不限定于此,第一可动部件210以及第二可动部件220也可以绕压缩机叶轮9的旋转轴(周向)旋转,并向突出位置和退避位置移动。例如,第一可动部件210和第二可动部件220也可以是具有2个以上的叶片的快门叶片。
第一可动部件210及第二可动部件220在位于退避位置时(以下,也称为退避位置状态)不向吸气流路130内突出。因此,在吸气流路130中流动的吸气(空气)的压力损失变小。
另外,如图2所示,第一可动部件210及第二可动部件220在位于突出位置时(以下,也称为突出位置状态),突出部215、225向吸气流路130内突出。即,突出部215、225配置于吸气流路130内。当突出部215、225向吸气流路130内突出时,吸气流路130的流路截面积变小。
在此,随着向压缩机叶轮9流入的空气的流量减少,存在由压缩机叶轮9压缩后的空气在吸气流路130中逆流(即,空气从下游侧朝向上游侧流动)的情况。即,存在随着向压缩机叶轮9流入的空气的流量减少而产生被称为喘振的逆流现象的情况。
在图2所示的突出位置状态下,突出部215、225位于比压缩机叶轮9的前边缘LE的最外径端靠径向内侧的位置。由此,在吸气流路130内逆流的空气被突出部215、225拦住。因此,突出位置状态的第一可动部件210及第二可动部件220能够抑制吸气流路130内的空气的逆流。
另外,随着吸气流路130的流路截面积变小,流入压缩机叶轮9的空气的流速增大。由此,压缩机叶轮9相对于叶片的入射角减少,能够使空气的流动稳定化。其结果,能够抑制离心压缩机CC的喘振的产生。即,本实施方式的离心压缩机CC通过使突出部215、225向吸气流路130内突出,能够将离心压缩机CC的工作区域向小流量侧扩大。
这样,第一可动部件210以及第二可动部件220构成为对吸气流路130进行节流的节流部件。即,在本实施方式中,连杆机构200构成为对吸气流路130进行节流的节流机构。第一可动部件210以及第二可动部件220通过驱动连杆机构200,能够使吸气流路130的流路截面积变化。
图7是表示比较例中的压缩机壳体300的结构的示意剖视图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC基本相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略其说明。
如图7所示,比较例的压缩机壳体300被分割为第一压缩机壳体310和第二压缩机壳体320。在第一压缩机壳体310与第二压缩机壳体320之间形成有间隙S。在间隙S内配置有第一可动部件210和第二可动部件220。
在比较例的压缩机壳体300中,第一压缩机壳体310与第二压缩机壳体320之间的分割面Ds2向外部露出。通过分割面Ds2,压缩机壳体300的外部与内部连通。分割面Ds2成为从压缩机壳体300的外部向内部混入异物的主要原因。
图8是比较例的压缩机壳体300的示意侧视图。如图8所示,在组装比较例的压缩机壳体300时,将第一压缩机壳体310配置于铅垂下侧,将第二压缩机壳体320配置于铅垂上侧。并且,通过使第二压缩机壳体320相对于第一压缩机壳体310从铅垂上侧朝向铅垂下侧接近,从而将第一压缩机壳体310与第二压缩机壳体320连接。这样,组装比较例的压缩机壳体300。
图9是比较例的压缩机壳体300的图8中的IX-IX线向视剖视图。如图9所示,第一压缩机壳体310的最大外径比第二压缩机壳体320的最大外径小。因此,在从第一压缩机壳体310的铅垂上侧组装第二压缩机壳体320的情况下,第一压缩机壳体310难以目视。其结果,压缩机壳体300的组装变得困难。
图10是本实施方式的压缩机壳体100的图2中X-X线向视剖视图。如图10所示,本实施方式的压缩机壳体100具备涡旋壳体110和护罩部件120。涡旋壳体110与护罩部件120之间的分割面Ds1位于压缩机壳体100内。即,分割面Ds1不会向压缩机壳体100的外部露出。因此,根据本实施方式的压缩机壳体100,与图7所示的分割面Ds2向外部露出的比较例的压缩机壳体300相比,能够减少异物的混入。
另外,在组装本实施方式的压缩机壳体100时,将涡旋壳体110配置于铅垂下侧,将护罩部件120配置于铅垂上侧。并且,通过使护罩部件120相对于涡旋壳体110从铅垂上侧朝向铅垂下侧接近,从而将涡旋壳体110与护罩部件120连接。这样,组装本实施方式的压缩机壳体100。
如图10所示,护罩部件120的最大外径比涡旋壳体110的最大外径小。因此,在从涡旋壳体110的铅直上方侧组装护罩部件120的情况下,能够在目视观察护罩部件120的状态下进行组装。其结果,压缩机壳体100的组装变得容易。
图11是表示第一变形例中的压缩机壳体400的结构的示意剖视图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC基本相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略其说明。第一变形例的压缩机壳体400的护罩部件420的结构与上述实施方式不同。除此以外的结构与上述实施方式的压缩机壳体100相同。
第一变形例的护罩部件420具有护罩部121a和突出部421。护罩部121a具有比压缩机涡旋流路12的最小内径小的大致恒定的外径。突出部421为大致圆环形状。突出部421设置于护罩部121a的下游侧。突出部421从护罩部121a向径向外侧突出。突出部421形成压缩机涡旋流路12的内周面的一部分。突出部421的最大外径比涡旋壳体110的最大外径小。分割面Ds1与突出部421的上游侧连通。分割面Ds1的一端位于压缩机涡旋流路12的内表面,另一端位于比前边缘LE靠上游侧的吸气流路130的内表面。在第一变形例中,分割面Ds1跨压缩机涡旋流路12及吸气流路130间。分割面Ds1从一端到另一端位于压缩机壳体400内。分割面Ds1不在压缩机壳体400的外表面露出。
根据第一变形例,能够得到与上述实施方式相同的作用以及效果。另外,第一变形例的护罩部件420形成压缩机涡旋流路12的内周面的一部分。由此,能够容易地进行具有压缩机涡旋流路12的护罩部件120的制造(铸造)。
图12是表示第二变形例中的压缩机壳体500的结构的示意剖视图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC基本相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略其说明。第二变形例的压缩机壳体500的护罩部件520的结构与上述实施方式不同。除此以外的结构与上述实施方式的压缩机壳体100相同。
第二变形例的护罩部件520具有中空部521。中空部521不在护罩件520的内周面开口。中空部521在护罩部件520的外周面开口。但是,中空部521也可以不在护罩部件520的外周面开口。例如,中空部521也可以不在护罩部件520的外部开口,而在内部形成为密闭空间。即,中空部521在护罩部件520的内部形成密闭空间。中空部521难以与在护罩部件520的外部流通的吸气连通。
根据第二变形例,能够得到与上述实施方式相同的作用以及效果。另外,第二变形例的护罩部件520具有中空部521。由此,第二变形例的压缩机壳体500能够比上述实施方式以及第一变形例的压缩机壳体100、400实现轻量化。另外,在中空部521形成空气层。因此,在护罩部件520上形成中空部521的情况下,与不形成中空部521的情况相比,能够提高隔热性。
以上,参照附图对本公开的一实施方式进行了说明,但不言而喻,本公开并不限定于该实施方式。显然,只要是本领域技术人员,就能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或修正例,这些当然也属于本公开的技术范围。
在上述实施方式、第一变形例以及第二变形例中,对间隙S形成于比压缩机叶轮9靠吸气的上游侧的例子进行了说明。但是,并不限定于此,间隙S也可以形成于比压缩机叶轮9靠吸气的下游侧的位置。例如,间隙S也可以形成在压缩机叶轮9与压缩机涡旋流路12之间。即,间隙S也可以与扩散器流路11连通。这样,间隙S只要形成在涡旋壳体110与护罩部件120、420、520之间即可。
在上述实施方式、第一变形例以及第二变形例中,对在凹陷部111c与护罩部件120之间设置密封部件140的例子进行了说明。但是,密封部件140不是必须的结构。例如,在护罩部件120、420、520被压入涡旋壳体110的情况下,密封部件140也可以不设置。
[符号说明]
9:压缩机叶轮12:压缩机涡旋流路(涡旋流路)100:压缩机壳体110:涡旋壳体111d:抵接部120:护罩部件121a:护罩部140:密封部件210:第一可动部件(节流部件)220:第二可动部件(节流部件)400:压缩机壳体420:护罩部件421:突出部500:压缩机壳体520:护罩部件521:中空部。

Claims (7)

1.一种离心压缩机,其特征在于,具备:
涡旋壳体,其形成有涡旋流路;
护罩部件,其安装于所述涡旋壳体中比所述涡旋流路靠径向内侧的位置,且形成有与压缩机叶轮在径向对置的护罩部;以及
节流部件,其配置在形成于所述涡旋壳体与所述护罩部件之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机,其特征在于,
所述节流部件配置于比所述压缩机叶轮的前边缘更远离所述护罩部的位置。
3.根据权利要求1或2所述的离心压缩机,其特征在于,
具备配置于所述涡旋壳体与所述护罩部件之间的密封部件。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的离心压缩机,其特征在于,
所述护罩部件形成所述涡旋流路的内周面的一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心压缩机,其特征在于,
所述涡旋壳体具有抵接部,该抵接部在所述压缩机叶轮的轴向与所述护罩部件抵接,且配置于所述节流部件的径向外侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心压缩机,其特征在于,
所述护罩部件包含耐磨材料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离心压缩机,其特征在于,
所述护罩部件具有中空部。
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