離心式壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離心式壓縮機(jī)，并且更具體地，涉及一種應(yīng)用到用于車輛的渦輪增壓器的離心式壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器通常用作車輛的增壓器。渦輪增壓器使用從發(fā)動機(jī)排出的排氣的能量驅(qū)動渦輪、驅(qū)動同軸地聯(lián)接至該渦輪的離心式壓縮機(jī)、壓縮氣體(進(jìn)氣)，從而對發(fā)動機(jī)增壓。
[0003]在這種離心式壓縮機(jī)中，存在的問題在于:當(dāng)氣體流量下降時，會在經(jīng)過葉輪的氣流中產(chǎn)生逆流或?qū)恿鞣蛛x，從而發(fā)生喘振。因此，持續(xù)要求通過降低喘振不會發(fā)生時的最小許可流量，或者換句話說，通過提高喘振極限，來擴(kuò)大工作范圍。
[0004]為提高喘振極限，日本專利公開第2001-289197號描述了一種涉及具有循環(huán)殼體處理的離心式壓縮機(jī)的發(fā)明。在低流量時，在靠近葉輪葉片的前緣，靜壓被用以形成穿過在殼體內(nèi)部的中空部的循環(huán)流。同時，為進(jìn)一步擴(kuò)大工作范圍，日本專利公開第2001-289197號描述了從該中空部排放具有沿著葉輪的相反旋轉(zhuǎn)方向的渦旋分量的循環(huán)流。
[0005]日本專利公開第2010-270641號描述了一種設(shè)置有入口導(dǎo)流葉片的離心式壓縮機(jī)，該入口導(dǎo)流葉片在殼體處理的排出口的下游側(cè)和葉輪的上游側(cè)，將沿著葉輪的旋轉(zhuǎn)方向的相反方向的禍旋分量賦予氣體。
[0006]然而，在一些情況下，氣體流道在葉輪的上游側(cè)的布局引起供給至葉輪的氣流具有沿著葉輪的軸向旋轉(zhuǎn)方向的渦旋分量。在這種情況下，借助日本專利公開第2001-289197號所公開的設(shè)備，可能很難通過來自殼體處理的循環(huán)流抑制喘振。
[0007]借助日本專利公開第2010-270641號所公開的設(shè)備，殼體處理的排出口比入口導(dǎo)流葉片更靠上游。出于這種原因，難以通過來自殼體處理的排出口的循環(huán)流抑制喘振。
[0008]因此，鑒于上述情況，設(shè)計(jì)出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種具有能夠提高喘振極限的循環(huán)殼體處理的離心式壓縮機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本公開的方案，提供了一種離心式壓縮機(jī)，包括:
[0010]葉輪；
[0011]殼體，其構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)地容納葉輪，允許葉輪圍繞轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)；
[0012]氣體流道，其至少設(shè)置在殼體中，構(gòu)造成使穿過葉輪的氣體循環(huán)；
[0013]處理中空部，其設(shè)置在殼體內(nèi)部；
[0014]第一流道，其在葉輪的葉片前緣的附近并且在葉輪的葉片前緣的下游側(cè)朝向氣體流道開口，構(gòu)造成將氣體從氣體流道引入處理中空部；
[0015]第二流道，其在葉片前緣的上游側(cè)的位置處朝向氣體流道開口，構(gòu)造成將處理中空部內(nèi)部的氣體排放到氣體流道中；
[0016]導(dǎo)流葉片，其構(gòu)造成將沿著葉輪的相反旋轉(zhuǎn)方向的渦旋分量賦予經(jīng)由第二流道排出的氣體；
[0017]收縮部，其設(shè)置在第二流道的開口部的上游側(cè)的位置處，構(gòu)造成將氣體流道收縮到在第二流道的開口部的位置處的氣體流道直徑；以及
[0018]整流部，其設(shè)置在收縮部中，并且包括至少一個整流元件，至少一個整流元件構(gòu)造成沿著如下方向整流供給至收縮部的氣體:使圍繞轉(zhuǎn)動軸的渦旋分量最小化并且還使沿著轉(zhuǎn)動軸的方向的分量增加的方向。
[0019]因此，收縮部提高供給至其的氣體的速度，并且整流部能夠沿著以下方向整流供給至收縮部的氣體:使圍繞轉(zhuǎn)動軸的渦旋分量最小化并且還使沿著轉(zhuǎn)動軸的方向的分量增加的方向。因此，緊接穿過收縮部之后，氣體被加速并且被使得具有相對強(qiáng)的軸向分量。當(dāng)這種氣體混合到從第二流道排出的循環(huán)流中時，混合氣流的沿著轉(zhuǎn)動軸的方向的分量增加，因此能夠提尚喘振極限。
[0020]優(yōu)選地，整流元件平行于轉(zhuǎn)動軸延伸。
[0021]因此，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)，沿著如下方向整流供給至收縮部的氣體:使圍繞轉(zhuǎn)動軸的渦旋分量最小化并且還使沿著轉(zhuǎn)動軸的方向的分量增加的方向。本文中所提及的“平行于轉(zhuǎn)動軸延伸”的整流元件包括沿著源于轉(zhuǎn)動軸的放射方向延伸的整流元件，并且還包括如下整流元件:其中，沿著這種放射方向延伸的整流元件具有平行于該轉(zhuǎn)動軸的虛擬線(virtual line)，并且相對于該整流元件上的虛擬線沿著旋轉(zhuǎn)方向延伸。
[0022]優(yōu)選地，整流元件包括整流板，并且該整流板包括內(nèi)周邊緣，該內(nèi)周邊緣定位在與葉片前緣的外周邊緣相同的徑向位置或者定位在沿著徑向更靠外的位置。
[0023]因此，當(dāng)從上游側(cè)沿著轉(zhuǎn)動軸的方向觀察時，該整流板并不突出到一直通向葉片前緣的后部氣體流道中，并且當(dāng)葉輪吸入氣體時，可以降低進(jìn)氣阻力。
[0024]優(yōu)選地，該整流板沿著以轉(zhuǎn)動軸為中心的徑向延伸。
[0025]因此，相較于整流板并不沿著徑向延伸的情況，在提高喘振極限方向獲得更好的效果。
[0026]該離心式壓縮機(jī)可另外包括連接至殼體的入口部的入口管。在這種情況下，氣體流道優(yōu)選地包括位于入口管內(nèi)部的氣體流道，并且收縮部設(shè)置在入口管中。
[0027]因此，并且與上面類似，通過增加混合氣體的沿著轉(zhuǎn)動軸的方向的分量，提高喘振極限變成可能。
[0028]優(yōu)選地，連接至收縮部的上游側(cè)的進(jìn)氣流道所形成的形狀便于流入收縮部的進(jìn)氣流具有圍繞轉(zhuǎn)動軸的渦旋分量。
[0029]因此，氣體可通過整流元件尤其適當(dāng)?shù)卣鳌?br>[0030]根據(jù)本發(fā)明，展現(xiàn)出了提供具有能夠提高喘振極限的循環(huán)殼體處理的離心式壓縮機(jī)的有益效果。
[0031]此外，通過后面對示例性實(shí)施例的描述(參照附圖)，本發(fā)明的其他特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的離心式壓縮機(jī)的側(cè)剖視圖；
[0033]圖2是環(huán)形構(gòu)件的正視圖；
[0034]圖3是圖示出失速團(tuán)的側(cè)剖視圖；
[0035]圖4是圖示出由殼體處理產(chǎn)生的循環(huán)流的側(cè)剖視圖；
[0036]圖5是圖示出實(shí)施例的工作優(yōu)勢的側(cè)剖視圖；
[0037]圖6是沿著圖1中的箭頭V的方向的發(fā)展；
[0038]圖7是根據(jù)第一實(shí)施例的第一變型例的環(huán)形構(gòu)件的正視圖；
[0039]圖8是第一變型例的沿著圖1中的箭頭V的方向的發(fā)展；
[0040]圖9是根據(jù)第一實(shí)施例的第二變型例的環(huán)形構(gòu)件的正視圖；
[0041]圖10是第二變型例的沿著圖1中的箭頭V的方向的發(fā)展；
[0042]圖11是圖示出作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果所獲得的壓縮機(jī)特性曲線的曲線圖；
[0043]圖12是根據(jù)第二實(shí)施例的側(cè)剖視圖；
[0044]圖13是根據(jù)第三實(shí)施例的側(cè)剖視圖；
[0045]圖14是根據(jù)第四實(shí)施例的側(cè)剖視圖；
[0046]圖15是根據(jù)第五實(shí)施例的側(cè)剖視圖；以及
[0047]圖16是根據(jù)第五實(shí)施例的環(huán)形構(gòu)件的正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]在下文中，將基于附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0049][第一實(shí)施例]
[0050]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的離心式壓縮機(jī)1。該離心式壓縮機(jī)1被應(yīng)用為安裝在用于車輛(尤其用于汽車)的內(nèi)燃機(jī)中的渦輪增壓器的壓縮機(jī)，并且配備有排氣渦輪，該排氣渦輪在附圖的范圍之外，在右側(cè)同軸地聯(lián)接至離心式壓縮機(jī)1。然而，離心式壓縮機(jī)1的用途是任意的。
[0051]如附圖中所示，離心式壓縮機(jī)1設(shè)置有:葉輪2 ;可旋轉(zhuǎn)地容納葉輪2并允許其圍繞轉(zhuǎn)動軸C旋轉(zhuǎn)的殼體3 ;以及至少設(shè)置在殼體3中并用于使如箭頭所示穿過葉輪2的氣體G(在本實(shí)施例中，為內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣)循環(huán)的氣體流道4。葉輪2固定至用作渦輪軸